제임스 웹의 새로운 기술적 업적
중심별 CE Antliae와 외계 행성 TWA-7b의 모습(사진: 연구팀).
제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 TWA-7b를 처음으로 발견하고 직접 사진으로 촬영함으로써 우주 정복을 향한 여정에서 중요한 이정표를 세웠습니다.
이것은 외계 행성이며, 인간이 직접 촬영한 지금까지 가장 가벼운 외계 세계 입니다.
TWA-7b는 목성의 약 0.3배, 지구의 약 100배에 달하는 질량을 가진 차가운 가스 행성입니다. 이 행성은 지구에서 약 111광년 떨어진 안틀리아(Antlia) 별자리에 위치한 TWA-7이라는 어린 별을 공전합니다.
특별한 점은 TWA-7b의 궤도가 모항성으로부터 매우 멀리 떨어져 있다는 점인데, 지구에서 태양까지의 거리의 52배가 넘습니다. 이는 카이퍼 벨트의 바깥쪽 영역과 동일하며, 태양계로 비교하면 명왕성 궤도보다 훨씬 멀리 떨어져 있습니다.
별 TWA-7은 아직 매우 젊어서 약 640만 년밖에 되지 않았습니다. 별 형성기에 남은 먼지와 가스 원반에 둘러싸여 있는데, 아마도 이곳에서 행성이 형성되고 있을 것입니다.
이 디스크의 구조는 세 개의 뚜렷한 고리로 나뉘며, 각 고리에는 주변 물질을 제거하는 젊은 행성의 존재를 암시하는 특징적인 틈이 있습니다.
제임스 웹 우주 망원경은 이러한 틈새 중 하나를 통해 MIRI 적외선 파장계와 모항성의 빛을 차단하는 특수 시스템을 결합하여 TWA-7b에서 나오는 희미한 적외선 신호를 감지했습니다.
이번 발견은 목성보다 질량이 작은 젊은 행성의 존재를 직접적으로 확인할 뿐만 아니라, 행성이 형성되는 동안 원반과 어떻게 상호 작용하는지에 대한 오랜 가설을 시험하기도 합니다.
이미지로 발견된 가장 가벼운 행성
우주로 발사되기 전, 연구 시설에 있는 제임스 웹 망원경(사진: NASA).
프랑스 파리 천문대의 천문학자 안마리 라그랑주가 이끄는 연구팀에 따르면, TWA-7b는 직접 촬영이 가능할 만큼 가벼운 최초의 외계 행성이며, 제임스 웹 망원경이 가까운 미래에 지구의 25~30배 질량의 행성을 감지할 수 있을 것이라는 신호입니다.
이전에는 대부분의 외계 행성이 간접적으로 발견되었습니다. 즉, 행성이 별 앞을 지날 때 별의 빛이 바뀌거나 중력에 의한 작은 변동을 통해 발견되었습니다.
직접 이미징은 행성의 물리적 특성, 대기 구조, 환경에 대한 보다 자세한 연구를 가능하게 하므로 획기적인 기술로, 이러한 데이터는 기존 방법을 사용해서는 얻기 어렵습니다.
특히 TWA-7b의 추정 표면 온도는 약 320 켈빈(섭씨 47도)으로, 항성 근처에 있는 뜨거운 행성의 온도보다 훨씬 낮고, 먼 궤도에 있기 때문에 모항성 복사선의 영향을 크게 받지 않습니다.
이러한 조건은 거주 가능한 세계를 찾는 데 중요한 정보인 대기 구조와 화학 성분을 분석하는 미래의 분광학 연구에 이상적입니다.
지금까지 인간은 우리 은하에서 약 6,000개의 외계 행성을 확인했지만, 그 중 직접 사진으로 촬영된 것은 약 80개 정도에 불과합니다.
제임스 웹은 뛰어난 적외선 관측 기능을 바탕으로 초기 행성을 직접 발견하고 연구할 수 있는 새로운 시대를 열었으며, 행성계의 형성과 진화에 대한 오랜 미스터리를 푸는 데 기여하고 있습니다.
출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/buc-anh-dau-tien-ve-ngoai-hanh-tinh-sieu-nhe-20250626094911705.htm
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