1,284 개의 새로운 외계행성이 식별되다.

그림 > 케플러 우주망원경이 발견한 행성들을 묘사한 상상화.  Credits: NASA/W. Stenzel

 

케플러 미션에서 1,284개의 새로운 외계행성이 식별되었다.
이번 발견은 단일 발견으로는 최대치에 해당한다.

 

NASA 본부 수석 과학자인 엘렌 스토판(Ellen Stofan)의 소감은 다음과 같다.
"이번 보고에 포함된 행성의 갯수는 지금까지 케플러 미션을 통해 확정된 외계행성의 수를 2배 이상 늘려주는 수치입니다.
이번 발견은 우주 어디에선가 우리와 상당히 비슷한 환경을 가진 또 하나의 지구를 찾을 수 있을 것이라는 희망을 심어주고 있습니다."

 

이번 분석은 2015년 7월 작성된 케플러 우주망원경의 행성후보목록을 대상으로 실시되었다.
해당 목록에는 총 4,302개의 행성 후보 천체가 포함되어 있었다.

 

이중에서 해당 천체가 실제 '행성'일 확률이 99퍼센트 이상인 천체는 총 1,284개이다.
이들은 모두 '행성'이라고 정의될 수 있는 최소 필요요건을 갖춘 천체들인 것이다.
반면 1,327개 천체는 실제 행성이 아닐 확률이 더 크다.

그러나 이들은 확률 99퍼센트라는 기준선을 충족시키지 못할 뿐이며 추가 연구가 더 진행될 예정이다.
나머지 707개의 천체는 행성이 아닌 다른 천체현상일 것으로 보인다.

 

이번에 발표된 분석자료에는 이미 다른 기법을 이용하여 발견된 984개의 외계행성 후보 천체들에 대한 검증 결과도 포함되어 있다.

 

NASA 본부 천체물리국 국장인 폴 허츠(Paul Hertz)의 설명은 다음과 같다.
"케플러 우주망원경이 발사되기 전에는 과연 우리 은하에 외계행성이 일반적으로 존재하는 것인지 아니면 대단히 드문 현상인지조차 알지 못했습니다.
하지만 지금 우리는 미리내에 별들보다 훨씬 더 많은 행성들이 있다는 것을 알게 되었습니다.
케플러 우주망원경과 연구팀에 감사를 드리지 않을 수 없네요.
이번에 밝혀진 사실들은 향후 연구에 있어 중요한 지식을 제공해 줄 것입니다.

그 연구들은 바로 '과연 우리가 우주에 홀로 존재하는가?' 라는 질문에 대한 답을 찾고자 하는 연구들이죠." 

 

케플러 우주망원경은 멀리 떨어진 행성의 개별 신호를 포착하는 망원경이다.
행성이 자신의 별 전면을 지나는 이른 바 '통과(transit)'현상이 발생할 때, 별빛의 밝기가 줄어들게 되는데 이러한 현상은 지난 5월 9일 수성이 태양의 전면을 지난 것과 같은 현상이다.

 

태양계 바깥에 존재하는 외계행성이 처음으로 발견된 것은 지금으로부터 20년 전이다.
당신 과학자들은 전적인 수작업에 의존하여 행성으로 의심된 천체를 검증하는 단계를 하나하나 진행해야만 했다.

그러나 이번 발표와 같이 최근의 기법은 여러 행성 후보군의 검증에 동시에 적용될 수 있는 통계적 분석 기법에 근거를 두고 있다.

 

천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)에 개재된 논문의 주저자이자 프린스턴 대학 교수인 티모시 모튼(Timothy Morton)은

케플러 우주망원경이 관측해낸 각 후보군이 행성일 가능성이 있는 확률을 조사하는 기법을 채택하였으며, 이번에 처음으로 대규모 검증에 자동화된 분석 기법을 적용하였다.
지금까지 케플러 우주망원경이 수집한 많은 행성 후보군 목록에 대한 통계기법 적용은 하위 그룹에만 초점을 두어 실행되었었다.

 

모튼의 설명은 다음과 같다.
"행성 후보 천체는 빵부스러기처럼 생각해볼 수 있습니다.
마루바닥에 빵부스러기가 몇 개만 떨어져 있다면 하나하나 집어서 치워버리겠죠.
하지만 엄청 많은 빵부스러기가 떨어졌다면 빗자루가 필요할 겁니다.
통계분석 기법이 바로 우리의 빗자루인 셈이죠."

 

이번에 새로 검증된 행성들 중에서 그 크기로만 봤을 때 지구와 같은 암석질 행성일 가능성이 있는 행성은 550개이다.
그 중에서 9개의 행성이 생명체 서식 가능구역 내의 공전궤도를 유지하고 있다.
생명체 서식 가능구역이란 행성의 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 온도가 유지되는 대역을 말한다.

 

이 9개의 행성 외에도 이처럼 예외적인 유형에 속할 수 있는 후보행성은 21개가 더 존재한다.

 

NASA 에임스 연구센터의 케플러 미션 과학자이자 이번 논문의 공동저자인 나탈리 바탈라(Natalie Batalha)의 설명은 다음과 같다.
"사람들은 부화하지도 않은 닭은 세지도 말라고 말합니다.
그러나 우리의 작업은 명확히 닭으로 부화할 수 있는 달걀의 가능성에 기반을 두고 있는 작업입니다.
이번 작업은 생명체의 존재가 가능한 지구 크기의 행성을 품고 있는 별의 숫자를 보다 확실하게 이해함으로써, 케플러 우주망원경의 관측 데이터가 도달할 수 있는 가능한한 최대의 성과에 도달할 수 있도록 해 줄 것입니다.
이렇게 파악된 대상 천체들이 과연 생명체가 살아갈 수 있는 환경을 갖추었는지 여부를 확인하기 위해서는 추가 연구가 계획되고 진행될 필요가 있습니다."

 

케플러 우주망원경에 의해 지금까지 거의 5,000개에 육박하는 외계행성 후보 천체가 발견되었으며 이 중에 3,200개의 천체가 검증되었고, 이중에서 2,325개가 외계행성으로 확정되었다.

 

2009년 발사된 케플러 위성은 생명체가 존재할 수 있을만한 가능성이 있는 지구 크기의 외계행성을 찾는 NASA의 첫번째 외계행성 탐사 위성이다.

 

이후 4년 동안 케플러 우주망원경은 동일 구역에 있는 총 15만개의 별들을 모니터링했으며 그 전면에 행성이 통과하면서 야기된 것일 수 있는 별의 미세한 밝기 변화를 측정했다.
 
2018년 NASA는 통과현상을 이용한 외계행성 탐사 위성(Transiting Exoplanet Survey Satellite)을 이용하여 동일한 기법으로 20만개의 가까운 거리에 있는 별들을 관측할 것이며 이를 통해 지구 또는 슈퍼 지구 급의 외계행성을 탐사할 예정이다.

 

출처 : NASA - Kepler Mission News Release 2016년 5월 11일자
         http://www.nasa.gov/press-release/nasas-kepler-mission-announces-largest-collection-of-planets-ever-discovered

 

참고 : 케플러 미션을 비롯한 외계행성에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다. 
        https://big-crunch.tistory.com/12346973

 

원문>

May 11, 2016

RELEASE 16-051

NASA's Kepler Mission Announces Largest Collection of Planets Ever Discovered

NASA's Kepler mission has verified 1,284 new planets – the single largest finding of planets to date.

 

“This announcement more than doubles the number of confirmed planets from Kepler,” said Ellen Stofan, chief scientist at NASA Headquarters in Washington. “This gives us hope that somewhere out there, around a star much like ours, we can eventually discover another Earth.” 

 

Analysis was performed on the Kepler space telescope’s July 2015 planet candidate catalog, which identified 4,302 potential planets. For 1,284 of the candidates, the probability of being a planet is greater than 99 percent – the minimum required to earn the status of “planet.” An additional 1,327 candidates are more likely than not to be actual planets, but they do not meet the 99 percent threshold and will require additional study. The remaining 707 are more likely to be some other astrophysical phenomena. This analysis also validated 984 candidates previously verified by other techniques.

 

"Before the Kepler space telescope launched, we did not know whether exoplanets were rare or common in the galaxy. Thanks to Kepler and the research community, we now know there could be more planets than stars,” said Paul Hertz, Astrophysics Division director at NASA Headquarters. "This knowledge informs the future missions that are needed to take us ever-closer to finding out whether we are alone in the universe."

 

Kepler captures the discrete signals of distant planets – decreases in brightness that occur when planets pass in front of, or transit, their stars – much like the May 9 Mercury transit of our sun. Since the discovery of the first planets outside our solar system more than two decades ago, researchers have resorted to a laborious, one-by-one process of verifying suspected planets.

 

This latest announcement, however, is based on a statistical analysis method that can be applied to many planet candidates simultaneously. Timothy Morton, associate research scholar at Princeton University in New Jersey and lead author of the scientific paper published in The Astrophysical Journal, employed a technique to assign each Kepler candidate a planet-hood probability percentage – the first such automated computation on this scale, as previous statistical techniques focused only on sub-groups within the greater list of planet candidates identified by Kepler.

 

"Planet candidates can be thought of like bread crumbs,” said Morton. “If you drop a few large crumbs on the floor, you can pick them up one by one. But, if you spill a whole bag of tiny crumbs, you're going to need a broom. This statistical analysis is our broom."

 

In the newly-validated batch of planets, nearly 550 could be rocky planets like Earth, based on their size. Nine of these orbit in their sun's habitable zone, which is the distance from a star where orbiting planets can have surface temperatures that allow liquid water to pool. With the addition of these nine, 21 exoplanets now are known to be members of this exclusive group.

 

"They say not to count our chickens before they're hatched, but that's exactly what these results allow us to do based on probabilities that each egg (candidate) will hatch into a chick (bona fide planet)," said Natalie Batalha, co-author of the paper and the Kepler mission scientist at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, California. “This work will help Kepler reach its full potential by yielding a deeper understanding of the number of stars that harbor potentially habitable, Earth-size planets -- a number that's needed to design future missions to search for habitable environments and living worlds.”

 

Of the nearly 5,000 total planet candidates found to date, more than 3,200 now have been verified, and 2,325 of these were discovered by Kepler. Launched in March 2009, Kepler is the first NASA mission to find potentially habitable Earth-size planets. For four years, Kepler monitored 150,000 stars in a single patch of sky, measuring the tiny, telltale dip in the brightness of a star that can be produced by a transiting planet. In 2018, NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite will use the same method to monitor 200,000 bright nearby stars and search for planets, focusing on Earth and Super-Earth-sized.

 

 

Ames manages the Kepler missions for NASA’s Science Mission Directorate in Washington. The agency’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, managed Kepler mission development. Ball Aerospace & Technologies Corporation operates the flight system, with support from the Laboratory for Atmospheric and Space Physics at the University of Colorado in Boulder.

 

For more information about the Kepler mission, visit:

 

http://www.nasa.gov/kepler

 

For briefing materials from Tuesday’s media teleconference where the new group of planets was announced, visit:

 

http://www.nasa.gov/feature/ames/kepler/briefingmaterials160510

 

-end-

Felicia Chou
Headquarters, Washington
202-358-0257
felicia.chou@nasa.gov

Michele Johnson
Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
650-604-6982
michele.johnson@nasa.gov

Last Updated: May 11, 2016

Editor: Karen Northon