우주

#히파르코스

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The United Launch Alliance (ULA) Atlas V rocket with the Landsat 9 satellite onboard is seen in this false color infrared image as it launches, Monday, Sept. 27, 2021, from Space Launch Complex 3 at V
천문·천체물리

거대행성 질량분포, 별의 질량에 따라 달라진다…"무거운 별이 무거운 행성을 만든다"

캘리포니아 레거시 서베이(California Legacy Survey)의 FGKM형 항성 719개를 대상으로 시선속도와 히파르코스-가이아 천체측정 자료로 동반 천체의 실제 질량을 제약한 연구가 공개됐다. 목성질량 0.4~50배, 장반경 0.1~10AU 구간에서 거대행성 발생률은 전체 표본 평균이 별당 0.19±0.02개였으나, 질량이 태양질량보다 큰 별(별당 0.39개)과 금속함량이 높은 별([Fe/H]>0.0, 별당 0.30개) 주변에서 뚜렷하게 높았다. 연구팀은 2~3시그마 수준에서 행성 질량분포의 형태 자체가 항성 질량에 따라 변하며, 태양질량보다 무거운 별 주변에서 특징적 행성 질량이 더 크다는 증거를 제시했다. 전체 표본에서는 목성질량 수 배 이상에서 발생률이 감소하고, 갈색왜성 사막은 동반천체-주성 질량비 0.013~0.02에서 시작하는 것으로 나타났다. 논문은 핵 강착 모형 안에서 이런 차이가 무거운 별 주변의 더 큰 가스 저장고, 또는 금속이 풍부한 원반에서의 이른 핵 형성 때문일 수 있다고 설명했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

Globular Cluster NGC 1846 Caption A new NASA Hubble Space Telescope image shows globular cluster NGC 1846, a spherical collection of hundreds of thousands of stars in the outer halo of the Large Magel
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중간 궤도 갈색왜성 HD 203771B, 측성+시선속도 결합 분석으로 절대 질량 확정

연구진은 K형 왜성(질량 0.79±0.08 태양질량)을 공전주기 1,140일, 이심률 e≈0.5, 경사각 i≈130°의 궤도로 도는 갈색왜성 HD 203771B의 절대 질량을 측정했다. 시선속도와 가이아(Gaia) 2체 해를 결합한 분석에서는 74.20(+3.46/-3.64) 목성질량, 시선속도와 히파르코스(Hipparcos) 중간 측성 데이터 및 가이아 2에포크 측성을 결합한 분석에서는 69.03(+4.99/-4.95) 목성질량이 나와 두 값이 1σ 내에서 일치했다. 또 절대 질량이 측정된 갈색왜성 159개 표본의 이심률 분포를 베타 분포로 맞춰 분석한 결과, 넓은 궤도(a>20 AU)에서 중간 영역(1<a<20 AU)과 내측 영역(0.1<a<1 AU)으로 갈수록 이심률 분포의 정점이 점차 낮은 값으로 이동하는 경향이 확인됐다. 연구진은 이 경향이 궤도 진화 과정의 원반 마찰 때문일 가능성이 있다고 보고, 갈색왜성 대부분이 정렬돼 있다는 기존 경사도 연구와 함께 고려하면 갈색왜성이 조용한 공면 원반 주도 과정을 통해 내측으로 이동할 수 있음을 시사한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

Jeff Volosin, TESS project manager, NASA’s Goddard Space Flight Center, holds a spare camera lens and a model of the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) during a media briefing, Wednesday, Ma
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HD 65216 두 행성계, 시선속도-천체측정 결합 분석으로 질량·궤도 재구성… 가이아 DR4 전망

연구진은 편심 궤도를 도는 최소 두 개의 거대 행성을 가진 HD 65216 행성계에 대해 새로운 시선속도(RV) 데이터로 두 행성의 주기와 이심률을 제한하고, 히파르코스-가이아 고유운동 이상(proper motion anomaly)을 적용해 HD 65216 c의 궤도 경사를 구했다. 그 결과 HD 65216 c는 이심률 0.42±0.05, 주기 7007(+192/-161)일로 기존 추정보다 긴 궤도에 있을 가능성이 높으며, 고유운동 이상은 sin i~0.5에서 정점을 갖는 이봉분포와 일치해 두 행성이 동일 평면에 있다고 가정할 때 HD 65216 b와 c의 실제 질량은 각각 목성질량의 2.23(+0.96/-0.77)배, 3.32(+1.40/-1.16)배로 산출됐다. 연구진은 가이아 DR4의 에포크 천체측정과 DR3-DR4 고유운동 이상을 시뮬레이션한 결과, 이 방법들이 궤도 변수와 실제 질량을 더욱 정밀하게 제한할 만큼 충분히 민감할 것으로 전망했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

A surreal abstract 3D rendering of a blue planet with swirling atmosphere in space.
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가이아·히파르코스 측성 데이터로 기존 외계행성계에서 외곽 거대행성 후보 29개 포착

히파르코스와 가이아(Gaia) DR2·DR3를 결합한 G23H 카탈로그를 이용해, 이미 알려진 통과(트랜싯)·시선속도(RV) 외계행성계에서 중앙값 궤도 장반경 8.4AU 이상인 외곽 동반천체 후보 29개를 찾아낸 연구다. 동반천체 존재 확률 0.75 이상이며 질량 0.3~13목성질량 범위를 지지하는 외계행성 주성 170개에서 출발해, 후보의 중앙값 장반경이 기존 최외곽 행성보다 멀고 알려진 모든 행성이 질량·장반경 95% 최고사후밀도 영역 밖에 있는 29개 계를 남겼다. 이 가운데 8개 계는 이미 RV 변화나 추세가 보고된 곳으로, 이번 후보가 그 신호를 설명할 가능성이 있으나 확인에는 측성·RV 결합 분석이 필요하다. 연구진은 이 목록을 가이아 DR4를 활용한 후속 RV 관측과 궤도 분석의 우선 대상으로 제시했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

Artist's Concept of the Hot Planet Osiris Caption This is an artistic illustration of the gas giant planet HD 209458b (unofficially named Osiris) located 150 light-years away in the constellation Pega
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가이아(Gaia) 관측으로 HR 8799 행성계에서 다섯 번째 동반천체 발견

HR 8799는 직접 촬영된 거대 행성 4개를 거느린 대표적인 젊은 다중행성계이지만, 수 au 영역은 고대비 직접촬영의 한계와 항성 맥동으로 인한 시선속도 관측의 어려움 탓에 관측 공백으로 남아 있었다. 연구진은 가이아(Gaia) 절대 측성과 히파르코스-가이아 고유운동 이상치를 시선속도·고대비 촬영 자료와 결합해, 궤도 약 0.3~6au(사후확률 분포는 약 2~3au에서 최대), 질량 약 목성질량의 10~14배인 근접 아항성 동반천체를 새로 찾아냈다. 동역학 모델링 결과 이심률이 낮은 이 동반천체는 바깥쪽 네 행성의 장수명 공명 사슬과 공존할 수 있으며, 따뜻한 잔해 원반의 안쪽 경계를 조각해 행성 배열과 잔해원반 구조를 연결한다. 연구진은 이번 결과가 시선속도나 직접촬영만으로는 찾기 어려운 중간 이격거리의 무거운 행성을 가이아 측성으로 밝혀낼 수 있음을 보여준다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

Mars is looking mighty fine in this portrait nabbed by the Hubble Space Telescope on a near close approach! Read more: <a href="http://go.nasa.gov/1rWYiBT" rel="nofollow">go.nasa.gov/1rWYiBT</a> The
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RECONS 연구진, 25pc 이내 가장 가까운 M왜성 3,352개 항성계 목록 'RMSTAR' 공개

RECONS 연구진이 25pc 이내 부피 한정 표본을 기반으로 가장 가까운 M왜성 3,352개 항성계와 이들의 넓게 떨어진 동반성 305개, 갈색왜성 동반체 9개를 담은 RMSTAR 카탈로그를 공개했다. 카탈로그는 가이아(Gaia) DR3·DR2와 히파르코스(Hipparcos) 관측 결과, 그리고 우주망원경 자료에 없는 지상 관측 발견만을 사용해 작성됐으며, 항성 동반성을 가진 주성은 291개로 다중성 비율은 8.68±0.49%(투영 이격거리 30au 이상은 6.86±0.44%)로 나타났다. 광도함수는 절대등급 M_G~11 부근에서 전형적인 꺾임을 보였고, 질량함수는 0.60 태양질량에서 주계열 하한인 0.075 태양질량까지 지수함수 형태로 상승했다. 연구진은 또 가이아 매개변수 분석을 통해 분해되지 않은 근접 동반체 징후를 최소 하나 이상 보이는 천체 1,089개(30%)를 식별했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

A stunning CGI render depicting a distant, mysterious planet in outer space.
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먼 거리 거대 동반행성을 가진 통과(트랜싯) 행성계, 여전히 중간 수준의 공면성 유지

연구진은 시선속도(RV) 관측과 히파르코스-가이아 측성 자료를 결합해, 통과하는 내행성 1개 이상과 외곽 거대 동반천체를 함께 가진 행성계 19곳의 궤도 구조를 분석했다. 계층적 베이즈 분석 결과 내행성과 외행성 궤도 사이 최소 상호경사각 ΔI의 분포는 척도모수 σ = 15.8(+2.8/-2.6)도의 레일리 분포로 잘 설명되며, 등방성 분포보다 강하게 선호됐다(ΔlogZ=5.45). 이는 이런 행성계가 등방성 분포에서 기대되는 것보다 훨씬 더 공면에 가까우며, 초기 공면성이 부분적으로 보존됐음을 시사한다. 내행성 질량 0.3목성질량을 기준으로 나눴을 때 거대 내행성을 가진 계가 작은 내행성을 가진 계보다 ΔI가 낮을 가능성이 제시됐으나(P=0.952), 현재 자료로는 두 부분집단에 서로 다른 σ를 허용하는 모형이 공통 σ 모형보다 유의하게 선호되지는 않았다. 연구진은 향후 가이아 DR4 측성 자료가 이런 행성계의 3차원 구조에 대한 더 견고한 통계 연구를 가능하게 할 것으로 전망했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

jsc2023e010192 (12/13/2022) --- LightCube CubeSat awaits integration. Image courtesy of Jaime Sanchez de la Vega.
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라이트큐브(LightCube): 태양 주변 1.25kpc까지의 원자외선 성간복사장 3차원 모델 공개

연구진은 TD1 카탈로그의 자외선 플럭스 측정값과 가이아(Gaia)·히파르코스(Hipparcos)의 항성 거리 자료를 이용해 자외선 성간복사장(ISRF)을 지배할 것으로 예상되는 항성 목록을 만들고, 복사전달 코드 DIRTY로 3차원 먼지 지도를 통과하는 광자의 산란·흡수를 모델링했다. 그 결과물인 라이트큐브(LightCube)는 태양으로부터 1.25kpc까지의 자외선 성간복사장을 최대 1pc 선형 분해능으로 재현하며, TD1의 네 개 밴드(1565Å, 1965Å, 2365Å, 2740Å)와 원자외선 전 영역에 대해 계산됐고 태양 위치에서의 값은 912Å~2000Å 구간에서 5.65×10⁻¹⁴ erg cm⁻³로 산출됐다. 모델에 따르면 성간복사장은 밀도가 높은 영역에서 10배 이상, 밀도가 낮은 영역에서는 그 절반 정도의 변동을 보였으며, 총소광 대 선택소광 비율(R_V)의 3차원 분포와 비교한 결과 자외선 복사가 약한 영역에서 자외선 플럭스와 R_V 사이에 양의 상관관계가 나타났다.

arXiv astro-ph.GA (은하)