천문학자들은 NASA 케플러의 마지막 관측일에서 행성을 발견했습니다.

Apr 18, 2023

천체 물리학자와 시민 과학자로 구성된 팀이 NASA의 은퇴한 케플러 우주 망원경이 거의 10년에 걸친 임무 동안 관찰한 마지막 행성 중 일부일 수 있는 것을 확인했습니다.

우리 태양계 너머의 세계인 세 개의 외계 행성은 모두 지구와 해왕성의 크기 사이에 있으며 별 주위를 공전합니다.

위스콘신-매디슨 대학의 4학년인 엘리스 인차(Elyse Incha)는 "이들은 케플러 관측의 거대한 계획에 따르면 상당히 평범한 행성입니다. 그러나 케플러가 마지막 며칠 동안 관측했기 때문에 흥미롭습니다."라고 말했습니다. 이는 케플러가 수명이 다한 후에도 행성 사냥에 얼마나 능숙했는지를 보여줍니다."

행성 삼중주에 관한 논문Incha가 이끄는 이 논문은 왕립천문학회 월간 공지지에 게재되었습니다.

케플러는 2009년 3월에 발사되었습니다. 임무의 초기 목표는 북쪽 별자리인 백조자리와 거문고자리의 하늘 부분을 지속적으로 모니터링하는 것이었습니다. 이러한 장기간의 관측을 통해 위성은 행성이 별 앞을 가로지르면서 발생하는 항성 밝기의 변화(통과라고 불리는 현상)를 추적할 수 있었습니다.

4년 후, 망원경은 150,000개가 넘는 별을 관찰하고 수천 개의 잠재적인 외계 행성을 식별했습니다. 행성 표면에 액체 물이 존재할 수 있는 거리의 범위인 별의 거주 가능 구역 내에서 궤도를 도는 지구 크기의 세계를 찾는 것은 NASA의 첫 번째 임무였습니다.

2014년에 우주선은 관측을 일시적으로 중단시키는 기계적 문제를 겪었습니다. Kepler 팀은 캠페인이라고 불리는 기간인 대략 3개월마다 시야를 전환하여 작업을 재개할 수 있는 수정 사항을 고안했습니다. K2라고 불리는 이 새로운 임무는 4년 동안 지속되었으며 500,000개 이상의 별을 조사했습니다.

케플러는 2018년 10월에 은퇴했을 때 2,600개 이상의 확인된 외계 행성과 더 많은 후보를 발견하는 데 도움이 되었습니다.

K2의 마지막 캠페인인 19번은 단 한 달 동안 진행되었습니다. 우주선의 자세 제어 연료가 부족해지기 시작하면서 유용한 관측 정보를 수집할 만큼 오랫동안 위치를 유지할 수 없었습니다. 결국 천문학자들은 캠페인 19에서 약 7일간의 고품질 데이터만 확보했습니다.

Incha와 그녀의 팀은 시민 과학자와 전문 천문학자들의 협력인 Visual Survey Group과 협력하여 이 데이터 세트에서 외계 행성을 스캔했습니다. 시민 과학자들은 모니터링된 별이 어떻게 밝아지거나 ​​어두워지는지를 기록하는 캠페인 19의 모든 광 곡선에서 이동하는 세계의 신호를 찾았습니다.

"눈으로 데이터를 살펴보는 시각적 조사를 수행하는 사람들은 빛 곡선에서 새로운 패턴을 찾아낼 수 있으며 자동화된 검색으로는 감지하기 어려운 단일 개체를 찾을 수 있습니다. 심지어 우리도 그것들을 모두 잡을 수는 없습니다"라고 Tom Jacobs는 말했습니다. 전 미국 해군 장교이자 시각적 조사 그룹 팀원. "나는 K2 관측 전체를 세 번이나 육안으로 조사했는데, 아직도 발견을 기다리고 있는 것들이 있습니다."

Jacobs와 다른 사람들은 고품질 데이터 세트에서 서로 다른 별을 공전하는 세 개의 행성 후보 각각에 대해 하나의 통과를 발견했습니다.

처음 발견한 후 Incha와 그녀의 팀은 캠페인 19의 나머지 부분에서 품질이 낮은 데이터를 다시 살펴보고 시각적 검색에서 표시된 별 3개 중 2개에서 각각 하나의 추가 대중교통을 발견했습니다.

매사추세츠공과대학(MIT) 산하 카블리 천체물리학 및 우주연구소 물리학 조교수인 앤드류 밴더버그(Andrew Vanderburg)는 “이 두 행성 후보에 대한 두 번째 통과는 우리가 그들의 발견을 확인하는 데 도움이 됐다”고 말했다. "이전에는 이 데이터 세트에서 행성을 발견한 사람이 아무도 없었지만 우리의 협력으로 세 개를 찾을 수 있었습니다. 그리고 우리는 케플러가 수집한 관측의 지난 며칠, 마지막 몇 분에 비해 실제로 추진하고 있습니다."

Incha와 그녀의 팀은 대중교통 정보를 사용하여 세계의 잠재적 크기와 궤도 주기를 계산했습니다. 가장 작은 행성인 K2-416 b는 지구 크기의 약 2.6배이며 적색왜성을 약 13일마다 공전합니다. 지구 크기의 3배가 조금 넘는 K2-417 b 역시 적색 왜성 주위를 공전하지만 6.5일마다 한 바퀴를 돌고 있습니다. 확인되지 않은 마지막 행성인 EPIC 246251988 b는 지구 크기의 거의 4배에 달하며 약 10일 만에 태양과 같은 별을 공전합니다. (처음 두 행성의 이름은 임무의 K2 시대에서 따왔고, 마지막 행성은 K2 필드의 별에 대한 EPIC(황도면 입력 카탈로그)에서 따왔습니다.)