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2M1207

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1. 개요

2M1207은 2MASS 탐사 과정에서 발견된 갈색 왜성으로, 지구에서 53 파섹 떨어져 있으며 M8 분광형을 갖는다. 바다뱀자리 TW 성협의 일원으로 추정되며, 목성의 약 21배 질량과 1.8배 반지름을 가진다. 2M1207은 양극에서 물질이 제트 형태로 뿜어져 나오는 현상을 보이며, 2004년 유럽 남반구 천문대(ESO)의 거대 망원경(VLT)으로 2M1207b라는 외계 행성이 직접 촬영되었다. 2M1207b는 목성의 5~6배 질량을 가지며, 2004년 쇼빈(Chauvin) 팀에 의해 발견되었다.

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2M1207
기본 정보
유럽 남방 천문대에서 촬영한 2M1207(청색)과 동반 행성 2M1207b(적색)의 적외선 사진 (2004년 촬영)
유럽 남방 천문대에서 촬영한 2M1207(청색)과 동반 행성 2M1207b(적색)의 적외선 사진 (2004년 촬영)
별자리켄타우루스자리
적경12h 07m 33.47s
적위−39° 32′ 54.0″
겉보기 등급20.15
V-R 색지수+2.1
R-I 색지수+2.1
분광형M8 IVe
고유 운동 (적경)-64.040 ± 0.087
고유 운동 (적위)-23.678 ± 0.072
연주 시차15.4624
연주 시차 오차0.1163
질량~0.025 M☉
온도2550 ± 150 K
나이5-10 백만 년
반지름~0.25 R☉
광도~0.002 L☉
식별 정보
명칭2MASSW J1207334−393254
2MASS J12073346-3932539
TWA 27
심바드NAME+2M1207A
행성
이름b
질량3–10 목성 질량
분리40.6 ± 1.3 AU

2. 물리적 특징

2M1207은 갈색왜성으로, T Tauri 별과 마찬가지로 가스와 먼지로 이루어진 원반을 가지고 있으며, 이는 갈색 왜성에 부착된다.[9][10] 넓은 Hα 선 때문에 이러한 원반을 가지고 있을 것으로 처음 의심되었고, 이후 자외선 분광법으로 확인되었다.[10] 먼지 원반의 존재는 적외선 관측[11]과 ALMA로도 확인되었다.[12]

일반적으로 강착 원반으로부터의 강착은 원반에 수직인 빠르게 움직이는 물질의 제트를 생성한다.[13]

2M1207b는 중간 해상도 NIRSpec 데이터에서 수소헬륨의 방출선을 통해 추정되는 약한 원반으로부터의 강착을 보여준다. 놀랍게도 2M1207b는 이 천체에 존재할 것으로 예측된 메탄에 의한 흡수를 보이지 않는데, 매우 어린 천체는 L/T 전이가 늦은 스펙트럼 유형에서 시작된다고 제안되었다.[16]

2M1207A의 궤도 요소[6][12][17]
요소
원반항성주위 원반
경사각
행성 b
질량5–6
긴반지름≥49.8 ± 1.1[18]
공전주기633-20046
이심률0.02-0.98
경사각13-150


2. 1. 분광형 및 질량

2M1207은 ‘2M’은 이 천체가 2마이크론 전천탐사(2MASS) 과정에서 발견되었다는 사실을 의미하며, ‘1207’은 적경이 12시 7분이라는 것을 말해준다. 2M1207은 우리로부터 53 파섹 떨어져 있으며, M8 분광형을 갖는다. 바다뱀자리 TW 성협의 일원으로 추측되는 매우 젊은 천체이다. 질량은 목성의 21배, 반지름은 목성의 1.8배로 추정된다. 2M1207을 도는 행성의 질량은 목성의 5배이며 아직도 내부열로 붉게 빛나고 있을 것으로 보이며, 이후 수십억 년에 걸쳐 식으면서 목성 수준의 덩치로 쭈그러들 것이다.[33]

2. 2. 제트

2M1207의 양극에서 물질이 제트 형태로 뿜어져 나온다는 연구 결과가 2007년 3월 천체물리학 저널에 실렸다.[33] 2M1207에서 나오는 제트는 유럽 남반구 천문대(ESO)의 거대 망원경(VLT)으로 발견되었다. 제트는 별로부터 10억km에 이르는 공간까지 뻗어 있었으며, 초당 수 킬로미터의 속도로 갈색 왜성에서 멀어져 가고 있었다.

3. 행성계

2M1207은 T Tauri 별과 마찬가지로 가스와 먼지로 이루어진 원시 행성 원반을 가지고 있으며, 이는 자외선 분광법[10], 적외선 관측[11], 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 전파 간섭계(ALMA)[12]를 통해 확인되었다. 강착 원반으로부터의 강착은 원반에 수직인 빠르게 움직이는 물질의 제트를 생성하는데,[13] 2M1207에서도 이러한 제트가 관측되었다. 2007년 4월 ''천체물리학 저널''에 실린 논문에 따르면, 2M1207은 극에서 물질의 제트를 뿜어내고 있으며,[14] 이 제트는 유럽 남방 천문대의 거대 망원경(VLT)을 사용하여 발견되었다. 제트는 우주 공간으로 약 109킬로미터 뻗어 있으며, 제트의 물질은 초당 몇 킬로미터의 속도로 우주로 흘러나온다.[15]

2M1207b는 중간 해상도 NIRSpec 데이터에서 수소헬륨의 방출선을 통해 약한 원반으로부터 강착을 보여준다.[16]

2M1207A의 원반 궤도 요소는 다음과 같다.

구분
원반항성주위 원반
원일점9.4 ± 1.5 천문단위
궤도 경사각35° (+20°, -15°)


3. 1. 2M1207b

2M1207b는 2M1207 주위를 공전하는 외계 행성으로, 2004년 유럽 남반구 천문대(ESO)의 거대 망원경(VLT)과 근적외선 적응광학 장치 NACO를 사용하여 직접 촬영되었다.[33] 당시에는 2M1207 옆에 촬영된 천체가 정말 2M1207을 공전하고 있는 행성인지 분명치 않았으나, 후속 관측을 통해 확인되었다.

질량은 목성의 5~6배로 추정되며, 현재도 내부열로 붉게 빛나고 있을 것으로 보인다. 이후 수십억 년에 걸쳐 식으면서 목성 크기로 줄어들 것으로 예상된다.

중간 해상도 NIRSpec 데이터에서 수소헬륨의 방출선이 관측되었으나, 메탄 흡수는 관측되지 않았다.[16]

2M1207b의 궤도 요소는 다음과 같다.

구분
공전 주기633 ~ 20046년
궤도 긴반지름천문단위[18]
궤도 이심률0.02 ~ 0.98
궤도 경사각13 ~ 150°


4. 발견 역사

2M1207b는 2004년 쇼빈(Chauvin)이 이끄는 팀에 의해 직접 촬영되었다.[34] 촬영에는 유럽 남방 천문대 초거대 망원경과 근적외선 적응광학 장치 NACO가 사용되었다. 당시에는 2M1207 옆에 촬영된 천체가 정말 2M1207을 공전하고 있는 행성인지 분명치 않았으나, 후속 관측을 통해 확인이 이루어졌다.

2005년 12월 미국 천문학자 에릭 마마젝은 이동성단법을 이용하여 2M1207까지의 거리를 한층 더 정확하게 측정했다.[34] 이전까지 알려져 있던 70파섹 거리에 비해 새로 갱신된 값은 한층 지구와 가까워졌기 때문에, 2M1207 A의 질량은 목성의 25배에서 22배로 줄었고, 밝기 또한 초기 예측보다 더 어두운 것으로 밝혀졌다. 최근 삼각측량법을 이용해서 이동성단의 거리를 잰 결과 172ly이라는 값을 얻을 수 있었다.

참조

[1] 논문 An accurate distance to 2M1207Ab 2008-01
[2] 간행물 Cite Gaia EDR3
[3] 논문 The Planetary Mass Companion 2MASS 1207-3932B: Temperature, Mass, and Evidence for an Edge-on Disk 2007-03
[4] 웹사이트 TWA 27 2008-06-15
[5] 저널 A Giant Planet Candidate near a Young Brown Dwarf
[6] 저널 JWST/NIRSpec Observations of the Planetary Mass Companion TWA 27B 2023-06-01
[7] 저널 A Moving Cluster Distance to the Exoplanet 2M1207b in the TW Hydrae Association
[8] 웹사이트 "The Distance to the 2M1207 System" http://www.cfa.harva[...] Eric Mamajek 2007-11-08
[9] 웹사이트 More Sun-like stars may have planetary systems than currently thought http://origins.jpl.n[...] NASA 2008-09-17
[10] 논문 First Ultraviolet Spectrum of a Brown Dwarf: Evidence for H2 Fluorescence and Accretion 2005-09
[11] 논문 Spitzer Observations of Two TW Hydrae Association Brown Dwarfs 2006-03
[12] 저널 ALMA Observations of the Young Substellar Binary System 2M1207 2017-07-01
[13] 서적 Accretion-ejection models of astrophysical jets EDP Sciences/Springer
[14] 저널 Discovery of a Bipolar Outflow from 2MASSW J1207334-393254, a 24 MJup Brown Dwarf 2007-04-10
[15] 뉴스 Small Stars Create Big Fuss http://www.space.com[...] space.com 2007-05-28
[16] 저널 Medium Resolution 0.97-5.3 micron spectra of Very Young Benchmark Brown Dwarfs with NIRSpec onboard the James Webb Space Telescope https://ui.adsabs.ha[...] 2024-02
[17] 저널 Orbits for the Impatient: A Bayesian Rejection-sampling Method for Quickly Fitting the Orbits of Long-period Exoplanets 2017-05-01
[18] 문서
[19] 논문 An accurate distance to 2M1207Ab 2008-01
[20] 논문 The Planetary Mass Companion 2MASS 1207-3932B: Temperature, Mass, and Evidence for an Edge-on Disk 2007-03
[21] 웹사이트 NAME 2M1207A 2008-06-15
[22] 저널 A Giant Planet Candidate near a Young Brown Dwarf https://arxiv.org/ab[...] null 2004
[23] 웹사이트 Star: 2M1207 http://exoplanet.eu/[...] 2008-06-15
[24] 저널 A Moving Cluster Distance to the Exoplanet 2M1207b in the TW Hydrae Association https://ui.adsabs.ha[...]
[25] 웹사이트 "The Distance to the 2M1207 System" http://www.cfa.harva[...] 2007-11-08
[26] 웹사이트 More Sun-like stars may have planetary systems than currently thought http://origins.jpl.n[...] NASA 2008-09-17
[27] 논문 First Ultraviolet Spectrum of a Brown Dwarf: Evidence for H2 Fluorescence and Accretion 2005-09
[28] 논문 Spitzer Observations of Two TW Hydrae Association Brown Dwarfs 2006-03
[29] 서적 Accretion-ejection models of astrophysical jets EDP Sciences/Springer
[30] 뉴스 Small Stars Create Big Fuss http://www.space.com[...] space.com 2007-05-28
[31] 웹사이트 Star: 2M1207 http://exoplanet.eu/[...] 2008-06-15
[32] 문서
[33] 저널 Discovery of a Bipolar Outflow from 2MASSW J1207334-393254, a 24 MJup Brown Dwarf
[34] 저널 A Moving Cluster Distance to the Exoplanet 2M1207b in the TW Hydrae Association http://adsabs.harvar[...]



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