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랄랑드 21185

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1. 개요

랄랑드 21185는 1801년 제롬 랄랑드에 의해 발견된 적색왜성으로, M형 주계열성이다. 태양 질량의 약 46%이며, 금속함량은 태양의 약 63% 수준이다. 랄랑드 21185는 용자리 BY형 변광성이며, 여러 행성계 존재에 대한 주장이 있었으나, 현재 3개의 행성이 확인되었다. 이 중 b는 12.95일 주기로 항성을 공전하며, c는 약 3190일, d는 215일 주기로 공전한다.

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랄랑드 21185
기본 정보
큰곰자리 내 랄랑드 21185의 대략적인 위치
큰곰자리에서 랄랑드 21185의 대략적인 위치 (빨간 원)
별자리큰곰자리
겉보기 등급7.520
B 등급8.960 ± 0.007
V 등급7.520 ± 0.009
R 등급~6.6
I 등급~5.8
J 등급4.203 ±0.242
H 등급3.640 ±0.202
K 등급3.254 ±0.306
B-V 색 지수+1.444
U-B 색 지수+1.074
변광성 유형BY
위치 정보
시선 속도-85.11 ± 0.13
고유 운동 (적경)−580.057
고유 운동 (적위)−4776.589
연주 시차392.7529 ± 0.0321
절대 등급10.48
물리적 특성
분광형M2V
질량0.389 ± 0.008 M☉
반지름0.392 ± 0.004 R☉
복사 광도0.02194 ± 0.00021 L☉
가시 광도0.0055 L☉
표면 온도3,601 ± 51 K
금속 함량-0.09 ± 0.16
나이50억 ~ 100억 년
명칭
기타 명칭HD 95735
BD +36°2147
Gl 119-052
GCTP 2576
GJ 411
LHS 37
Vys 594
SAO 62377
LTT 12960
LFT 756
HIP 95735
LCC 0060
추가 정보
참고가까운 별

2. 관측 역사

1801년 프랑스 파리 천문대 소속의 제롬 랄랑드는 랄랑드 21185의 천구좌표를 성표 ''Histoire Céleste Française''(→프랑스 천체 목록)에 최초로 수록했다. 그는 관측된 항성들 대다수에 랄랑드 21185를 포함하여 순번을 매겼는데 이 체계는 프랜시스 베일리가 쓴 위 성표의 1847년 개정판에 소개되었다.[59][60] 오늘날 이 별은 보편적으로 다른 몇몇 별들과 함께 랄랑드 성표 번호로 불리고 있다.[61]

1857년 5월 프리드리히 빌헬름 아르겔란더는 이 별이 높은 고유 운동 값을 갖고 있음을 발견했다. 따라서 랄랑드 21185는 종종 '아르겔란더의 두 번째 별'로 불리기도 한다.[62][63][64] ('첫 번째 별'은 그룸브리지 1830으로 아르겔란더가 1842년 발견했으며 역시 고유운동 값이 크다.)

1857년부터 1858년에 걸친 관측을 통해 프리드리히 아우구스트 테오도어 비네케는 이 항성의 시차가 0.511 초각임을 최초로 측정했고 이로부터 이 별과 태양 사이 거리가 센타우루스자리 알파 항성계 다음으로 가까움도 처음 알아냈다.[63] 이후 20세기 초 천체사진술을 이용하여 랄랑드 21185의 거리가 최초 추정치보다 더 멀고, 어두운 적색왜성 볼프 359바너드별이 랄랑드 21185보다 지구와 더 가깝다는 사실을 밝혀냈다.[65]

2만 년 전부터 8만 년 후까지의 가장 가까운 별의 거리

3. 항성 특성

랄랑드 21185는 전형적인 분광형 M의 주계열성(적색왜성)으로, 질량은 태양의 약 46%이고,[66] 표면 온도는 3,828,000,000이다. 이 별은 본질적으로 어두워 절대등급은 10.48에 불과하며 에너지 대부분을 적외선 영역에서 방출한다.[83] 금속함량은 태양의 약 63% 수준이다. 이 상대적으로 작은 항성의 표면 중력(log g = 4.8 cgs)은 지구 표면의 약 65배에 이르며,[86] 이는 태양 표면 중력의 두 배가 넘는 값이다.

랄랑드 21185는 변광성 일반 목록에 용자리 BY형 변광성으로 등재되어 있으며, 변광성 기호는 '''NSV 18593'''이다.[67] SIMBAD를 포함한 여러 성표들 역시 이 별을 섬광성으로 정의하지만, 이 성표들이 모두 사용하는 주요 참조문헌은 랄랑드 21185를 섬광성으로 보지 않는다. 상기 문헌에서의 관측 결과에 따르면 랄랑드 21185는 다른 섬광성들과 비교할 때 상당히 조용한 편이다.[68] 랄랑드 21185는 엑스선을 방출한다.[69]


4. 행성계

랄랑드 21185는 현재까지 최소 두 개의 외계 행성이 확인된 행성계이다.

1996년 조지 게이트우드는 측성학적 방법을 통해 랄랑드 21185를 도는 행성 여러 개를 발견했다고 발표했으나, 후속 연구에서 검증되지 않았다.[74][75][76][77]

2017년 마우나케아 소재 W. M. 켁 천문대의 HIRES 시스템이 수집한 데이터로부터 랄랑드 21185 b가 발견되었고[78], 이후 추가적인 연구를 통해 랄랑드 21185를 공전하는 행성들의 존재가 확인되었다.

랄랑드 21185 행성계
동반 천체질량긴반지름 (AU)공전 주기 ()이심률궤도 경사각반지름
b≥2.69 M0.07879 AU12.9394일0.063
d≥3.89 M0.5142 AU215.7일0.18
c≥13.6 M2.94 AU2946일0.132



이 별의 생명체 거주가능 영역은 0.11–0.24 AU의 반경에 위치하며[40], 행성 b의 평형 온도는 370.1 K이다.[19]

4. 1. 랄랑드 21185 b

2017년 W. M. 켁 천문대의 HIRES 시스템 데이터를 통해 발견된 행성 후보이다. 공전 주기는 약 12.95일, 최소 질량지구의 약 2.99배이다.[79] 궤도는 타원형이며, 항성에 매우 가까워 생명체 거주가능 영역에는 속하지 않는다.[79]

랄랑드 21185 행성계
동반 천체질량긴반지름 (AU)공전 주기 ()이심률궤도 경사각반지름
b≥2.99 M12.9532 ± 0.0079



SOPHIE 에셸 분광기를 이용한 추가 연구에서 9.8693일 주기는 발견되지 않았지만, 12.95일 주기의 행성 존재 가능성이 제기되었다.[79] 12.95일 주기의 행성은 2020년 CARMENES 프로젝트에 의해 확인되었다.[19] 이 행성이 항성으로부터 받는 복사 플럭스는 지구가 태양으로부터 받는 플럭스의 5.3배로 추정된다.[52]

4. 2. 랄랑드 21185 c

2021년, The California Legacy Survey는 랄랑드 21185를 공전하는 두 번째 행성 랄랑드 21185 c를 발견했다.[51][53] 랄랑드 21185 c의 공전 주기는 약 3190일이며, 주성으로부터 약 3.1 AU 떨어져 있다.[51][53]

4. 3. 랄랑드 21185 d

글리제 411 b와 글리제 411 c 사이에서 215일 주기로 공전하는 것으로 추정되는 세 번째 행성이 글리제 411 d이다.[42]

4. 4. 과거의 행성 존재 주장

1951년 네덜란드 천문학자 페터르 판더캄프와 그의 제자 사라 레이 리핑콧은 스와스모어 칼리지 스프롤 천문대의 24인치 반사망원경으로 촬영한 사진건판들을 이용하여 위치천문학적 방법으로 랄랑드 21185에 행성계가 있다고 주장했다.[70] 1960년 리핑콧은 매개변수들만 수정하여 1951년의 주장을 반복했다.[71] 판더캄프는 같은 천문대에서 찍은 사진건판들을 이용하여 바너드별에 행성계가 존재한다고 주장했는데, 이 사진건판들은 스프롤 24인치 반사망원경으로 만들어 낸 것으로, 나중에 잘못된 것으로 밝혀졌다.[72] 1974년 앨러게니 천문대의 조지 게이트우드는 측성 수치들을 통해 판더캄프와 리핑콧의 주장을 반박하였다.[73]

1996년 조지 게이트우드는 미국 천문학 협회 회의[74]와 언론[75]에서 측성학적 방법으로 랄랑드 21185를 도는 행성 여러 개를 발견했다고 발표했다. 게이트우드는 수 년에 걸쳐 항성을 정교하게 관측한 뒤, 랄랑드 21185의 위치 변화는 하나 혹은 그 이상의 동반 천체로 인해 생기는 반사적인 공전 운동이라는 가설을 논문으로 발표했다. 그는 동반천체들이 적색왜성으로부터 0.8 초각 이상 떨어져 있을 것이라고 주장했다. 하지만 게이트우드가 이전에 발표한 논문[76] 및 다른 천문학자들의 후속 논문들(코로나그래프와 멀티필터 기법으로 항성의 산란광 효과를 감소시킴)에 따르면 항성의 동반 천체는 발견되지 않았기 때문에[77] 게이트우드의 주장은 아직까지 검증되지 않았다.

4. 5. 행성 질량 상한선

이 항성의 시선속도는 매우 일정해서 행성 사냥꾼 제프리 마시는 랄랑드 21185를 적색왜성의 안정성 단계들 중 '평범함'의 완벽한 예시로 취급하고 있다.[80] 이런 부정적인 결과들과 기타 연구들이 랄랑드 21185에 행성계가 존재할 가능성을 전적으로 차단하는 것은 아니지만, 존재 가능한 행성의 질량에 상한선을 설정한다.

랄랑드 21185의 생명체 거주가능 영역(지구 비슷한 행성에 액체 이 존재할 수 있는 위치)은 0.11 ~ 0.24 천문단위 영역에 걸쳐 형성된다. 여기에서 1 천문단위는 지구로부터 태양까지의 평균 거리이다.[92]

참조

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