요약:
런던 퀸메리 대학교와 제네바 대학교 등 국제 연구팀이 주도한 최신 천문학 관측 결과, GJ 3090 b라는 이름의 해왕성 크기의 외계 행성이 모항성의 회전 방향과 완전히 반대되는 '역행' 궤도를 돌고 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 인류 천문학계가 우리 은하에서 가장 흔한 M형 적색 왜성 주위에 역행 행성계의 존재를 확인한 것은 이번이 처음입니다. 비정상적인 궤도 구성은 기존 행성 진화 모델에 새로운 도전을 제기합니다.
천문계에서 오랫동안 인정받아온 별 원반 강착 이론에 따르면, 그 주위를 도는 별과 행성은 동일한 회전하는 가스와 먼지 원반에서 탄생합니다. 따라서 행성의 회전 방향은 일반적으로 별 자체의 회전 방향과 일치해야 합니다. 그러나 연구팀은 고해상도 근적외선 분광계 NIRPS로 얻은 미세한 관측 데이터를 활용해 GJ 3090b의 3차원 궤도 방향을 최초로 정확하게 측정했고, 행성의 궤도 경사각이 약 136도에 달한다는 사실을 계산했다. 이 각도는 90도보다 훨씬 크기 때문에 행성이 별의 회전 방향과 반대되는 궤도를 따라 뒤로 이동하고 있음이 완전히 확인됩니다. 또한 M형 적색 왜성 주위를 측정한 3차원 궤도 경사각을 가진 명목상 가장 작은 행성이기도 합니다.
이 역행 행성의 형성 메커니즘에 대해 천문학계는 일반적으로 이를 먼 거리에 있는 무거운 동반별이나 외부 거대 행성의 중력 잡아당김으로 인해 내부 행성의 궤도가 극도로 기울어지고 뒤집히는 등 후기의 심각한 중력 섭동에 기인한다고 생각하는 경향이 있습니다. 그러나 은하계를 주의 깊게 조사한 결과, 연구자들은 격렬한 중력 공명을 일으킬 수 있는 거대한 물체를 발견하지 못했습니다.
이 발견을 바탕으로 연구팀은 Astronomy and Asphysics Letters에서 또 다른 놀라운 새로운 가설을 제안했습니다. GJ 3090 b의 역행 특성은 외부의 폭력적인 충격이나 후기 단계의 섭동에 의해 발생하는 것이 아니라 은하 탄생 초기 단계에 "선천적"입니다. 별 형성 초기에 주변의 복잡한 성간 환경과 다른 경사각을 가진 두 번째 강착 원반을 포착했을 수 있으며, GJ 3090 b는 기울어진 신물질 배치에서 응축되어 두 번째 별 원반의 역행 궤적을 완전히 물려받았습니다. 천문학자들은 이번 발견이 적색 왜성 은하의 궤도 구조를 탐지하는 근적외선 분광학의 강력한 능력을 보여줄 뿐만 아니라, 행성 구성에 있어 어린 별 주위의 강착 환경이 이전에 인식했던 것보다 훨씬 더 복잡하다는 결정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다고 말했습니다. 지속적인 후속 관측을 통해 우주에 이러한 극한 궤도 시스템이 널리 퍼져 있다는 사실이 더욱 밝혀질 것입니다.
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