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항성 나이는 은하의 화학적 진화를 연구하는 데 중요한 변수로, 기존 등시선(isochrone) 맞춤법을 보완하는 여러 방법이 지난 10년간 시도됐다. 이 연구는 태양 금속함량 항성의 화학 시계로 제안된 [Y/Mg] 비율이 금속 결핍 항성과 태양형 원반 항성에서 등시선으로 구한 나이에 따라 어떻게 변하는지 분석했다. 분석에는 ESO 라실라 천문대의 HARPS 분광기로 얻은 고분산(R = 115,000)·고신호대잡음비(S/N = 270~1,000) 스펙트럼이 사용됐으며, 금속함량 범위는 −0.70 ≤ [Fe/H] < +0.34이다. 연구진은 표본 항성들이 금속함량에 의존하는 [Y/Mg]-나이 관계를 따른다는 결과를 얻었다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
연구진은 TESS·CHEOPS 측광 자료와 HARPS, ESPRESSO, KPF의 시선속도 관측을 결합해, K형 항성 TOI-2211을 약 3.09일 주기로 도는 저밀도 초지구 TOI-2211 b의 반지름을 1.457 ± 0.047 지구반지름, 질량을 2.69 ± 0.56 지구질량으로 정밀하게 제약했다. 이 행성은 맨 암석 내부 구조나 수소 중심의 두꺼운 대기로는 설명되지 않아, 평균 분자량이 큰 휘발성 물질이 풍부한 '뜨거운 물의 세계(hot water world)' 후보로 지목됐다. 또한 시선속도 자료에서 약 15.6일 주기, 최소질량 8.53 ± 1.04 지구질량의 외곽 비통과 행성 후보가 함께 확인됐으며, 행성 형성·진화 생성 모형을 적용한 분석에서도 이 후보의 궤도주기와 최소질량에 부합하는 밀집 영역이 나타났다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
연구진은 NIRPS와 HARPS로 M형 왜성(M2)을 도는 다중 행성계의 안쪽 서브넵튠 GJ3090 b의 통과(transit) 관측 6회를 수행해 로시터-맥러플린(RM) 효과를 분석했고, 3차원 경사각 ψ = 136(+24/-18)도의 역행 궤도임을 밝혔다. 거대한 외곽 행성이나 넓은 궤도의 동반성 증거가 발견되지 않아, 중력 섭동보다는 원시행성계 원반 자체의 초기 정렬 불일치가 원인으로 지목됐다. 연구진은 항성 자전축과 정렬되지 않은 원반의 늦은 2차 강착과 뒤이은 원반 주도 이주를 가장 유력한 형성 시나리오로 제시했으며, GJ3090 b는 M형 왜성 주위에서 발견된 첫 역행 궤도 행성이자 거대 동반천체가 알려지지 않은 첫 고경사 다중 행성계로 기록됐다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
K2-3 행성계는 반지름이 작아지는 순서로 배열된 세 개의 통과(transit) 서브넵튠을 가지며, 바깥쪽 두 행성은 온난한(temperate) 환경이어서 작은 거주가능 후보 행성 연구에 적합한 대상이다. 연구진은 ESPRESSO-GTO 프로그램으로 얻은 새 시선속도 자료를 기존 HARPS·HARPS-N·HIRES 자료와 합쳐 총 8년 기간의 데이터를 구성하고, 다차원 가우시안 프로세스로 40.5일 항성 자전 신호와 케플러 신호를 분리했다. 그 결과 질량은 Mb=6.61±0.47 지구질량, Mc=2.23±0.68 지구질량, Md=2.12±1.27 지구질량으로 산출됐으며, K2-3b의 검출 유의도는 기존 연구의 두 배로 높아지고 K2-3d는 미약한 검출 수준이다. 질량-반지름 관계상 K2-3b와 c는 수소/헬륨이 풍부하거나 휘발성 물질이 풍부한 조성으로 추정되고 K2-3d의 성질은 불확실하며, 대기 모델 계산에 따르면 제임스웹 우주망원경(JWST) 1회 관측으로 수소/헬륨 대기와 물 행성 시나리오를 구분할 수 있다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
연구진은 TESS 31개 섹터(약 882일) 관측과 HARPS·FEROS·CORALIE·UCLES의 시선속도 자료를 이용해 분리형 식쌍성 UX Men의 기본 매개변수를 정밀 측정했다. 두 별의 질량은 각각 1.2300±0.0012, 1.1946±0.0012 태양질량, 반지름은 1.3605±0.0031, 1.2801±0.0069 태양반지름으로 1% 미만 정밀도를 달성했으며 유효온도는 6302±77K, 6292±65K, 등시선 맞춤으로 구한 나이는 2.75±0.13 Gyr이다. 식 시각 변화에서 약 673일 주기성이 나타났으나 제3의 천체 증거는 없고 항성 활동에 기인한 것으로 보이며, 오차는 이러한 활동성에서 비롯된 계통 효과가 지배한다고 연구진은 밝혔다. 논문은 UX Men이 항성 모형을 검증하고 PLATO 미션의 보정에 쓰일 수 있는 고정밀 기준 쌍성이라고 평가했다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
TESS 측광과 147개의 HARPS 시선속도 자료를 이용해 해왕성 사막(Neptunian desert) 하단 경계 부근에서 강한 복사를 받는 휘발성 풍부 서브넵튠 TOI-426 b와 TOI-1839 b를 확인했다. 두 행성의 공전주기는 각각 약 1.32일과 1.42일, 반지름은 지구의 2.19±0.09배와 2.27±0.10배, 질량은 지구의 6.7±1.8배와 7.10±0.78배이며, 지구의 약 1700배와 1050배에 달하는 복사를 받으면서도 밀도상 상당한 휘발성 물질을 포함해야 한다. 연구진은 주기 약 4.02일의 통과 서브넵튠 TOI-1839 c와 주기 235.8일, 최소질량 지구의 444배인 거대 동반천체 TOI-426 c도 검출했으며, 내부 구조·대기 탈출 모형은 수소/헬륨 대기의 질량 손실 시간이 1~100 Myr인 데 비해 물 중심 대기는 100~1000 Gyr로 나타나 세 통과 행성 모두 '증기 세계(steam world)'로 해석하는 편이 유리하다고 밝혔다. 또한 사막 경계 부근 저질량 서브넵튠에서 외곽 거대 동반천체 검출 비율이 조석 생존 구간 내에서는 36%(9/25), 바깥에서는 6%(9/148)로 뚜렷한 초과가 나타나(피셔 정확검정 p=1.4×10⁻⁴), 고이심률 조석 이주가 사막 하단 경계 형성에 중요한 역할을 한다는 점을 뒷받침한다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
연구진은 M형 왜성이 F/G형 주성을 가리는 단주기 식쌍성 EBLM J0239-20, J0941-31, J1037-25, J1141-37, J2025-45에 대해 로시터-맥로플린(Rossiter-McLaughlin) 효과 측정을 수행해, 기존에 1개 시스템뿐이던 3차원 경사각 표본에 5개를 추가했다. CORALIE·HARPS 분광 관측과 TESS 측광으로 얻은 주식·부식 자료를 결합한 결과, 하늘 투영 경사각은 정렬된 것처럼 보이지만 실제로는 5~20도의 작지만 0이 아닌 자전-공전 어긋남(ψ)이 존재했다. 주성들은 약 6250K의 크래프트 경계 부근에 분포하며, M형 왜성의 질량과 반지름은 3% 이내 정밀도로 도출됐다. EBLM J0941-31을 제외한 모든 시스템에서 반지름이 항성 모형 예측을 5σ 이상 초과하는 팽창 현상이 나타났다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)