약 4,000광년 떨어진 곳에 위치한 죽은 백색 왜성을 중심으로 한 행성계는 천문학자들에게 약 80억 년 후에 우리 태양과 지구가 어떤 모습일지 잠재적으로 엿볼 수 있는 기회를 제공했습니다.
그러나 이것은 태양이 결국 부풀어 오른 적색 거성으로 변하는 과정에서 우리 행성이 살아남을 수 있을 경우에만 지구의 미래가 될 것입니다. 이러한 전환은 태양이 마침내 핵융합을 위한 연료 공급을 모두 소진하는 지금으로부터 약 50억~60억년 후에 일어날 것으로 예상됩니다. 이 적색 거성 단계에서는 태양이 부풀어 올라 화성 궤도를 돌며 수성, 금성, 그리고 아마도 지구도 삼킬 것입니다. 그 후, 태양은 우리가 관측 가능한 행성계에서 볼 수 있는 것과 마찬가지로 타오르는 백색왜성이 될 것입니다.
우리 행성이 적색 거성 태양으로 인한 파괴를 피할 수 있는 한 가지 방법은 화성 궤도나 그 너머로 이주하는 것입니다. 이것은 우리 행성을 불타는 별 주위를 도는 방사선으로 얼어붙은 껍질로 남게 될 것입니다. 이 새로운 행성계는 그러한 “기적적인 탈출”이 가능하다는 증거를 제공합니다.
연구팀은 질량이 태양 질량의 약 절반인 백색 왜성과 우리 별 주위의 행성보다 두 배 더 넓은 궤도에 있는 지구 크기의 동반 행성을 식별하여 나머지 지구가 대략 어떻게 보일지에 대한 그림을 제공합니다. 80억년. .
관련 항목: 별은 죽은 백색왜성 동료 “야수”의 손에 의해 식인 풍습에서 살아남았습니까?
“우리는 현재 지구가 60억년 안에 적색 거성 태양에 휩싸이는 것을 피할 수 있을지에 대해 합의가 이루어지지 않았습니다.”라고 샌디에이고 캘리포니아 대학교 인공지능 과학 분야의 에릭 및 웬디 슈미트 연구원인 팀 리더인 장치밍(Qiming Zhang)은 말했습니다. 에서 성명.
은하수 중앙 돌출부 근처에 위치한 이 시스템의 한 요소는 미래 태양계와 구별됩니다. 또 다른 요소는 태양계에서 가장 무거운 행성인 목성의 질량의 약 17배에 달하는 질량을 가지고 있습니다.
이 물체는 별 모양이지만 핵에서 수소와 헬륨의 융합을 촉매하는 데 필요한 질량을 축적하지 못하기 때문에 종종 “실패한 별”이라고 불리는 “갈색 왜성”일 가능성이 높습니다. 태양과 같은 “주계열성” 별을 정의하는 핵 과정.
지구를 위한 좋은 소식… 어쩌면 생명체에게는 아닐지도 모르지만
천문학자들은 배경 광원과 지구 사이를 통과하는 물체의 중력 영향으로 인해 배경 광원의 빛이 휘어지는 현상을 가리키는 “마이크로 렌즈 현상”을 관찰하면서 태양계의 미래에 대한 이러한 유사성을 발견했습니다. 이 사건은 남반구에 있는 한국의 마이크로렌즈 망원경 네트워크를 사용하여 포착되었습니다.
마이크로렌즈는 중력 렌즈의 약한 형태로, 알베르트 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 처음 예측한 현상입니다. 일반 상대성 이론은 질량을 가진 물체가 시공간 구조를 “뒤틀어지게” 만든다는 점, 즉 공간과 시간이 4차원적으로 통합된다는 점을 시사합니다. 이 워프에서 중력이 발생할 뿐만 아니라, 배경 소스의 파동이 워프를 통과할 때 워프도 빛을 휘게 합니다. 이 곡선 빛은 우리의 감지기로 향하는 곡선 경로로 인해 우리의 관점에서 더 밝게 보입니다.
KMT-2020-BLG-0414라는 이름의 이 사건은 2020년에 관측되었습니다. 이 사건은 배경별(24,000광년 떨어져 위치)이 약 1,000배 더 밝아지는 것으로 구성되었습니다. 이 밝기를 유발하는 물체나 렌즈는 행성계의 물체입니다.
이 행성계를 더 연구하기 위해 UC Berkeley 팀은 하와이에서 10미터 Keck 망원경을 사용하여 마이크로렌즈 이벤트를 추적했습니다.
초기 조사에서는 중심 별의 성격이 밝혀지지 않았습니다. 연구자들은 이 별이 소진된 백색 왜성임을 확인하기 위해 Keck 망원경을 사용하여 3년을 더 연구했습니다. 이는 팀이 본 것에서는 명확하지 않지만 목격한 것에서는 명확하지 않습니다. 그 사람은 그러지 않았어 보다; 시스템 이미지에는 주계열성에서 예상되는 빛이 나타나지 않았습니다.
Zhang은 “우리의 결론은 일반적인 별이 더 쉽게 보일 것이기 때문에 대체 시나리오를 배제하는 데 기반을 두고 있다”고 설명했습니다. “렌즈가 어둡고 질량이 작기 때문에 우리는 그것이 백색 왜성일 수 있다고 결론지었습니다. 행성이 있는 마이크로 렌즈 별 10개 중 1개 미만이 백색 왜성이 될 것이라고 기대할 수 있기 때문에 약간의 행운이 필요합니다.”
이 시스템에 대한 지속적인 조사를 통해 팀은 갈색 왜성의 궤도를 해결하고 죽은 별 주변의 실패한 별의 위치를 둘러싼 혼란을 완화할 수 있을 뿐만 아니라 그것이 단지 매우 가까운 거대한 행성 또는 “뜨거운 목성”이 아니라는 사실도 완화할 수 있었습니다. “
“원래 분석에 따르면 갈색왜성은 해왕성 궤도처럼 매우 넓은 궤도에 있거나 수성 궤도 내에 있다는 것이 밝혀졌습니다. [the closest planet to the sun in the solar system]”매우 작은 궤도를 가진 거대 행성은 실제로 태양계 외부에서 매우 흔합니다. 그러나 이제 우리가 그들이 별의 잔해를 공전한다는 것을 알고 있기 때문에 삼켜질 수 있기 때문에 그럴 가능성은 거의 없습니다.”라고 Zhang은 말했습니다.
이 행성계는 지구가 약 60억년 안에 태양에 의해 멸망되는 것을 피할 수 있다는 증거로 작용하지만, 지구에 생명체가 (그때까지 여전히 존재한다면) 생존할 수 있는지 여부는 알려주지 않습니다.
“그것을 통해 지구에서 생명이 계속될 수 있을지 [red giant] 기간은 알 수 없습니다. UC 버클리 천문학과 조교수이자 학과장인 제시카 루(Jessica Lu)는 성명에서 “그러나 가장 중요한 것은 태양이 적색거성이 된 지구를 삼키지 않는 것”이라고 말했다. “지구와 유사한 궤도를 도는 원래 지구와 유사한 행성일 가능성이 있는 행성으로, 모성의 적색거성 단계에서 살아남은 행성입니다.”
만약 적색거성 단계에서 지구에 대한 태양의 지배력을 잃으면 태양이 우리 별의 부풀어 오른 외층을 탈출할 수 있게 된다면, 이러한 이동으로 인해 태양은 거주 가능 구역 밖에 있게 될 것으로 보입니다. 거주 가능 구역 또는 “골디락스 구역”은 온도가 너무 덥지도 춥지도 않아 행성이 생명에 중요한 성분인 액체 물을 보유할 수 있는 별 주변 지역으로 정의됩니다.
그러나 지구에서의 인류의 수명은 태양이 적색거성으로 변하기 약 40억~50억년 전에 끝났을 가능성이 높습니다.
“어쨌든 이 행성은 약 10억 년 동안만 사람이 거주할 수 있을 것이며, 그 시점이 되면 적색 거성이 삼켜질 위험이 있기 훨씬 전에 급격한 지구 온난화로 인해 지구의 바다가 증발하게 될 것입니다.”라고 Zhang은 말했습니다.
Zhang은 이러한 운명을 피하기 위해 인류가 태양계 밖으로 이주할 수 있다고 제안했습니다. 재배치 가능한 대상은 유로파, 칼리스토, 가니메데와 같은 목성의 위성이나 토성의 궤도를 도는 엔셀라두스일 수 있습니다. 이 위성에는 바다가 얼어붙은 것으로 보이며, 지금은 얼음이지만 태양의 팽창으로 인해 거주할 수 있게 될 수 있습니다. 태양이 그것들을 녹여 해양 세계로 만들 수 있기 때문입니다.
“태양이 적색 거성이 되면 거주 가능 구역은 목성과 토성의 궤도로 이동할 것입니다.”라고 Zhang은 말했습니다. “이런 경우 인류가 그곳으로 이주할 수 있을 것 같아요.”
연구팀은 이 연구가 행성계와 별을 연구하는 기술로서 마이크로렌즈의 잠재력을 입증했다고 제안합니다. 이를 최대한 활용할 수 있는 장비 중 하나는 2027년에 출시될 예정인 낸시 그레이스 로마 망원경입니다. NASA의 다음 주요 우주 망원경은 마이크로렌즈 기술을 사용하여 외계 행성, 즉 “외계 행성”을 검색할 것입니다.
캘리포니아 대학의 천문학자인 조슈아 블룸(Joshua Bloom) 팀 멤버는 “마이크로 렌즈 채널을 통해 이제 우리에게 수많은 세계가 열리고 있으며 흥미로운 점은 우리가 이와 같은 이국적인 형성물을 발견하는 순간에 있다는 것”이라고 말했습니다. , 버클리. 성명. “필요한 것은 하루나 한 달 후가 아니라 렌즈가 배경 별에서 멀어진 후 수년 후 세계 최고의 시설을 통해 주의 깊게 후속 조치를 취하는 것입니다. 보고 싶구나.”
이 연구는 9월 26일 Nature Astronomy 저널에 게재되었습니다.