새로운 관측에 따르면 별이 팽창하고 삼켜지는 것이 아니라, 행성이 궤도 축소로 인해 별에 적극적으로 충돌하고 있을 수 있습니다.

수십억 년 후에는 태양이 소멸 직전에서 현재 크기의 수백 배로 팽창할 것이며, 지구와 다른 행성들은 뜨거운 플라즈마 구름에 휩싸일 것입니다. 오랫동안 천체물리학자들은 이것이 별이 행성을 집어삼킬 수 있는 유일한 시나리오라고 생각했다. 그러나 NASA의 JWST 우주 망원경을 통해 천문학자들은 이제 행성 멸종의 또 다른 가능성, 즉 자신의 고향 별에 적극적으로 뛰어드는 가능성을 밝히고 있습니다. 이 발견은 이번 달 천체물리학 저널(Journal of Astrophysics)에 발표되었다.

"그들이 들려주는 이야기는 정말 매혹적이다"라고 연구에 참여하지 않은 캘리포니아 샌디에이고 대학의 외계행성 연구원 아담 버가서(Adam Burgasser)는 논평했다. "요점은 팽창하는 것은 별들이 아니라, 행성들 자체가 떨어지고 있다는 것이다."

이야기의 주인공은 지구에서 2광년 떨어진 우리 은하계에 위치한 별입니다. 그것은 0년에 특이한 섬광을 내며 폭발했을 때 연구자들의 마음속에 처음 떠올랐습니다. 팔로마 천문대(Palomar Observatory)의 0.0미터 망원경으로 츠비키 임시 시설(Zwicky Transient Facility)이 관측한 바에 따르면, 이 별은 수명이 다한 행성, 이른바 적색거성(red giant phase)의 급격한 팽창에 의해 행성을 삼켜버렸다. 당시에는 이 사건이 천문학자들이 직접 관측한 최초의 '천체 영아 살해' 사건으로 여겨졌다.

따라서 더 강력한 JWST 우주 망원경으로 관측할 기회가 생겼을 때 연구자 그룹은 주저하지 않고 이 "사건의 현장"으로 돌아가기로 결정했습니다. "이것이 직접 감지된 최초의 행성 삼키기 사건으로 여겨지기 때문에, 이보다 더 심층적인 것이 어디 있겠습니까?" 이번 연구의 수석 저자이자 미국 국립과학재단(National Science Foundation NOIRLab)의 천문학자인 라이언 라우(Ryan Lau)는 말했다.

그러나 줄거리는 Dashiell Hammett의 탐정 소설에서 예상치 못한 반전처럼 전개되고, 새로운 관찰은 처음에 명확하게 보였던 결론을 완전히 뒤집습니다. 이 데이터는 이 별의 광도가 실제로 매우 "젊고" 적색거성으로 확장할 수 있는 것과는 거리가 멀다는 것을 시사한다. 이것은 행성을 삼킬 만큼 충분히 팽창할 수 없다는 것을 의미합니다.

새로운 관측에 기초하여, 라우와 그의 동료들은 매우 다른 설명을 내놓았다 : 이 행성은 목성과 비슷한 크기이며, 그 궤도는 수성이 태양 주위를 도는 거리와 비슷할 수 있다. 수백만 년에 걸쳐 행성의 궤도는 점차 수축하여 별에 점점 더 가까워졌고 결국 두 천체는 격변적으로 합쳐졌습니다. 그러므로, 이것은 "유아 살해"라기보다는 행성의 "천체물리학적 자살"에 가깝다. 이 격렬한 충격으로 별은 많은 양의 외부 가스를 분출했고, 그 가스는 점차 냉각되어 먼지로 응축되었다.

연구팀은 행성의 길고 구불구불한 "죽음의 소용돌이"가 다음과 같이 시작되었을 수 있다고 추측한다: 별의 강력한 중력은 먼저 행성에 조석력을 가하여 달이 지구의 바다에서 하는 것처럼 행성을 변형시킨다. 이 지속적인 팽창은 행성 내부에 마찰을 일으켜 행성의 궤도 에너지의 일부를 소멸시켜 행성이 별에 조금씩 더 가까워지게 합니다. 결국, 행성이 별의 대기를 훑어보기 시작할 수 있을 만큼 가까이 다가갔을 때, 행성은 엄청난 항력을 만나게 되어 분해되어 별의 내부로 가속됩니다.

그러나 라우 교수는 이 새로운 분석이 아직 예비 단계에 있다고 강조했다. "우리는 별 팽창에 대한 초기 가설을 배제할 수 있다고 확신하지만, 현재로서는 새로운 이론을 뒷받침하는 더 많은 정황 증거가 있습니다." 그는 현재까지 JWST의 관측이 더 좁은 적외선 대역에 초점을 맞추었다고 지적했습니다. 라우 박사는 앞으로 JWST에서 관측된 더 넓은 스펙트럼 범위, 특히 더 긴 적외선 파장을 사용할 계획이 팀이 별 주위의 먼지 구름의 특성을 더 깊이 이해하는 데 도움이 될 것이라고 말하면서 새로운 가설을 검증할 것이라고 말했습니다.

아담 버가서(Adam Burgasser)는 또한 이것에 대해, 특히 관측의 신뢰성과 관련하여 더 많은 생각을 제공한다. "우리는 별과 우리 사이에 존재하는 먼지가 빛의 일부를 가리어 젊은 별처럼 실제보다 더 희미하게 보이게 할 가능성을 배제할 수 없습니다. 따라서 이러한 가능성을 배제하거나 확인하기 위해 더 많은 측정이 필요합니다. 만약 후속 관측을 통해 현재 보고된 별의 광도를 확인할 수 있다면, "이 '행성의 자살'에 대한 새로운 설명을 위한 결정적인 증거를 제공할 것"이라고 그는 덧붙였다. ”

동시에 아담 버가서(Adam Burgasser)는 이러한 행성 죽음의 방식의 보편성에 대해 궁금해했다. 칠레의 베라 C. 루빈 천문대(Vera C. Rubin Observatory)가 올해 말에 가동될 것으로 예상됨에 따라 천문학자들은 전례 없는 고해상도 우주 이미지에 접근할 수 있게 될 것입니다. 버거서는 비슷한 방식으로 파괴를 향해 소용돌이치는 더 많은 행성을 찾을 수 있을 것이라고 믿는다. "어쩌면 이것(행성의 '자살')은 실제로 상당히 흔한 우주 현상일 수도 있다."

이 기사는 Science에서 번역되었으며 sein이 편집했습니다.