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OGLE-2003-BLG-235/MOA-2003-BLG-53

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목차

1. 개요

OGLE-2003-BLG-235/MOA-2003-BLG-53은 궁수자리 방향으로 약 19,000 광년 떨어진 곳에 위치한 렌즈 항성계이다. 2004년 중력 마이크로렌즈 현상 분석을 통해 이 항성계의 모항성이 태양 질량의 약 0.4%에 해당하는 행성을 가지고 있음이 밝혀졌으며, 허블 우주 망원경 관측을 통해 모항성이 K형 주계열성으로 태양 질량의 약 0.63배임을 확인했다. 이 렌즈계는 외계 행성 연구 및 렌즈 항성 연구에 기여한다.

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OGLE-2003-BLG-235/MOA-2003-BLG-53
명칭
이름OGLE-2003-BLG-235L
기타 명칭EWS 2003-BUL-235, OGLE235-MOA53
관측 정보
시대J2000.0
별자리궁수자리
겉보기 등급 (V)19.7
특징
분광형K5
측성학적 정보
거리 (광년)~19000
거리 (파섹)~5800
세부 정보
질량0.63 ±0.08
식별 정보
SimbadEWS+2003-BUL-235
EPEOGLE235-MOA53

2. 렌즈 항성

'''OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L'''은 중력 마이크로렌즈 현상을 통해 발견된 렌즈 항성이다.[2] 2004년 이 항성이 배경의 다른 별 앞을 지나가면서 발생시킨 중력 마이크로렌즈 현상의 광도곡선 분석 결과, 항성 질량의 약 0.4%에 해당하는 외계 행성 OGLE-2003-BLG-235Lb/MOA-2003-BLG-53Lb를 거느리고 있는 것으로 밝혀졌다. 이 항성은 지구로부터 약 19000ly 거리에 있다.

2. 1. 항성

'''OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L'''은 중력 렌즈 현상을 일으킨 렌즈 항성이다.[2] 이 항성은 궁수자리 방향으로 약 19,000 광년 (약 5.8 킬로파섹) 거리에 위치한다. 다른 이름으로는 EWS 2003-BUL-235, MOA 2003-BUL-53 등이 있다.

2004년 중력 마이크로렌즈 현상 관측 당시, 이 항성은 은하계에서 가장 흔한 유형의 별이라는 점 때문에 적색 왜성일 것으로 처음 추정되었다.[7]

하지만 2006년, 광원 별과 렌즈 항성의 각거리가 충분히 벌어지면서 허블 우주 망원경을 이용한 추가 관측이 가능해졌다. 이 관측 결과, OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L은 예상보다 더 밝고 덜 붉은 별임이 밝혀졌다. 실제로는 태양 질량의 약 0.63배 (0.63 +0.07⁄−0.09 ''M''☉) 질량을 가진 K형 주계열성(오렌지색 왜성)으로 확인되었다.[8] 이는 우리 은하계에 있는 항성들의 평균 질량보다 큰 값이다.[8] 이 관측을 통해 항성까지의 거리도 약 19,000 광년으로 더 정확하게 추정할 수 있게 되었다.

'''OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L의 물리적 특성 및 위치 정보'''
항목값출처
별자리궁수자리
겉보기등급 (I 밴드)21.4
적경 (J2000.0)18h 05m 16.35s
적위 (J2000.0)-28° 53' 42.0"
거리약 19,000 광년 (약 5.8 킬로파섹)
분광형K V
질량0.63 +0.07⁄−0.09 M☉


2. 2. 행성

OGLE-2003-BLG-235Lb/MOA-2003-BLG-53Lb는 2004년 OGLE과 MOA 프로젝트의 협력 관측을 통해 중력 마이크로렌즈 현상을 이용하여 발견된 외계 행성이다.[8] OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L 항성계는 발견팀과 후속 확인 관측을 통해 이 행성 하나만을 동반 천체로 가지고 있는 것으로 확인되었다.

이 행성의 질량은 목성 질량의 약 2.6배 이상으로 추정되며, 이로 미루어 보아 목성과 유사한 가스 행성일 가능성이 높다. 어머니 항성으로부터의 거리는 약 4.3 천문단위로 계산되었다.[8]

OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L 행성계
동반 천체
(항성으로부터의 거리 순)		질량
(MJ)		궤도장반경
(AU)
b> 2.6 +0.8−0.64.3 +2.5−0.8


3. 발견 및 관측

OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L 항성계는 2004년 중력 마이크로렌즈 현상을 통해 처음 발견되었다.[7] 이 관측 과정에서 항성 주위를 도는 외계 행성 OGLE-2003-BLG-235Lb의 존재가 확인되었다. 초기 분석 당시에는 모항성이 우주에서 가장 흔한 유형인 적색 왜성일 것으로 추정되었다.[7]

이후 2006년 허블 우주 망원경을 이용한 추가 관측이 이루어졌다.[8] 이 관측을 통해 모항성이 초기에 예상했던 것보다 더 밝고 질량이 큰(약 0.63 태양 질량) K형 왜성임이 밝혀졌다.[8] 또한, 이 관측 결과를 바탕으로 항성계까지의 거리가 약 19000ly(약 5.8kpc)으로 더 정확하게 측정되었다.[8]

3. 1. 초기 관측 및 분석

OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L은 궁수자리 방향으로 약 19,000 광년 (약 5,800 파섹) 거리에 위치한 항성이다.[8] 이 천체는 중력 렌즈 역할을 하는 렌즈 항성이며, OGLE 프로젝트와 MOA 프로젝트에서 각각 독립적으로 관측되었기 때문에 두 가지 명칭(OGLE-2003-BLG-235L, MOA-2003-BLG-53L)이 함께 사용된다.[2]

2004년, 이 렌즈 항성이 배경에 있는 더 멀리 떨어진 별(광원 별)의 앞을 지나가면서 발생하는 중력 마이크로렌즈 현상이 관측되었다. 이때 관측된 광도 곡선을 분석한 결과, 렌즈 항성 주위를 도는 외계 행성의 존재가 확인되었다. 이 행성의 질량은 모항성 질량의 약 0.0039배(0.4%)로 추정되었으며, 이는 목성과 비슷한 가스 행성 수준에 해당한다.[7]

초기 분석 단계에서 과학자들은 모항성 OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L이 적색 왜성일 가능성이 높다고 추정했다. 그 이유는 적색 왜성이 우리 은하계에서 가장 흔하게 발견되는 유형의 항성이기 때문이었다.[7]

3. 2. 허블 우주 망원경 관측

2006년이 되자, 광원 별과 렌즈 항성(OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L)은 지구에서 보았을 때 서로 충분히 멀어져 각자의 빛을 분리하여 관측할 수 있게 되었다.[8] 이전에는 이 렌즈 항성이 우주에서 가장 흔한 적색 왜성일 것으로 추정했었다.[7] 그러나 허블 우주 망원경을 이용한 관측 결과, 렌즈 항성은 예상했던 것보다 더 밝고 붉은색이 덜한 별임이 밝혀졌다.[8] 이 별은 질량이 태양 질량의 약 0.63배에 달하는 K형 왜성으로 확인되었으며, 이는 우리 은하에 있는 별들의 평균 질량보다 큰 값이다.[8] 허블 우주 망원경의 관측은 렌즈 항성의 정확한 분광형을 파악하는 데 기여했고, 이를 통해 지구로부터 이 항성까지의 거리가 약 19,000 광년(약 5.8 킬로파섹)으로 추정되었다.[8]

4. 중력 마이크로렌즈 현상

중력 마이크로렌즈 현상은 멀리 있는 천체(원천 항성)의 빛이 그보다 가까이 있는 다른 천체(렌즈 항성)의 중력에 의해 휘어져 밝기가 변하는 현상을 말한다. OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L 항성계와 그 외계 행성인 OGLE-2003-BLG-235Lb/MOA-2003-BLG-53Lb는 바로 이 중력 마이크로렌즈 현상을 이용하여 2004년에 처음 발견되었다.[7] 렌즈 항성인 OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L이 원천 항성 앞을 지나가면서 생긴 광도곡선의 미세한 변화를 분석하여 행성의 존재를 확인하였다. 이 발견은 OGLE(Optical Gravitational Lensing Experiment)과 MOA(Microlensing Observations in Astrophysics) 프로젝트의 협력을 통해 이루어졌다.[2]

4. 1. 원리

중력 마이크로렌즈 현상은 멀리 있는 천체(원천 항성)의 빛이 그보다 가까이 있는 다른 천체(렌즈 항성)의 중력에 의해 휘어져 밝기가 변하는 현상을 말한다. OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L은 바로 이 현상을 일으킨 렌즈 항성이다.

2004년, 이 렌즈 항성이 원천 항성의 앞을 지나가면서 발생하는 광도 곡선의 변화를 관측하고 분석한 결과, 렌즈 항성 주위를 도는 행성의 존재가 밝혀졌다. 이 행성은 렌즈 항성 질량의 약 0.4% 정도 되는 질량을 가진 것으로 추정되었다. 당시 과학자들은 렌즈 항성이 우주에서 가장 흔한 유형의 별인 적색 왜성일 가능성이 높다고 생각했다.[7]

시간이 지나 2006년에는 지구에서 보았을 때 원천 항성과 렌즈 항성계가 충분히 멀어져 각각의 빛을 분리하여 관측할 수 있게 되었다. 허블 우주 망원경을 이용한 정밀 관측 결과, 렌즈 항성은 처음 예상했던 것보다 더 밝고 덜 붉은 별, 즉 태양의 약 0.63배 질량을 가진 K형 주계열성으로 밝혀졌다. 이는 우리 은하계에 있는 항성들의 평균 질량보다 큰 값이다.[8] 이 관측을 통해 렌즈 항성까지의 거리도 약 19,000 광년(약 5.8 킬로파섹)으로 추정할 수 있었다.[8]

렌즈 항성의 정확한 정보가 밝혀짐에 따라, 동반 행성인 OGLE-2003-BLG-235Lb의 질량과 궤도 요소도 더 정확하게 추정되었다. 이 행성은 목성보다 약 2.6배 무거운 질량을 가지며, 렌즈 항성으로부터 약 4.3 AU 떨어진 거리에서 공전하는 것으로 밝혀졌다.

4. 2. 외계 행성 발견에서의 활용

OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L 항성계는 중력 마이크로렌즈 현상을 이용한 외계 행성 발견의 대표적인 사례 중 하나이다.[2] 중력 마이크로렌즈는 멀리 있는 별(원천 항성)의 빛이 그 앞을 지나가는 다른 천체(렌즈 항성)의 중력에 의해 휘어지고 밝기가 변하는 현상을 말한다. 만약 렌즈 항성이 행성을 가지고 있다면, 행성의 중력이 추가적인 영향을 미쳐 원천 항성의 밝기 변화 패턴, 즉 광도곡선에 미세한 변화를 일으킨다. 천문학자들은 이 변화를 정밀하게 분석하여 눈에 보이지 않는 행성의 존재를 확인하고 그 특성을 추정할 수 있다.

2004년, OGLE(Optical Gravitational Lensing Experiment)과 MOA(Microlensing Observations in Astrophysics) 연구팀은 협력하여 OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L이라는 렌즈 항성이 한 원천 항성의 앞을 지나갈 때 발생하는 중력 마이크로렌즈 현상을 관측했다. 관측된 광도곡선을 분석한 결과, 렌즈 항성 외에 추가적인 중력 효과가 감지되었는데, 이는 렌즈 항성 주위를 도는 행성 때문인 것으로 밝혀졌다. 이 행성이 바로 OGLE-2003-BLG-235Lb이다.

초기 분석에서 이 행성의 질량은 모항성 질량의 약 0.0039배(0.39%)로 추정되었으며, 이는 목성과 비슷한 가스 행성에 해당한다.[7] 당시 모항성(렌즈 항성)은 우주에서 가장 흔한 유형의 별인 적색 왜성일 것으로 추정되었다.[7]

하지만 2006년, 허블 우주 망원경을 이용한 후속 관측을 통해 더 정확한 정보가 밝혀졌다. 시간이 지나면서 원천 항성과 렌즈 항성이 하늘에서 충분히 분리되어 각각의 빛을 따로 관측할 수 있게 된 것이다. 관측 결과, 렌즈 항성은 예상했던 적색 왜성보다 더 밝고 덜 붉은 별, 즉 태양 질량의 약 0.63배에 달하는 K형 주계열성(오렌지색 왜성)으로 확인되었다. 이는 우리 은하에 있는 별들의 평균 질량보다 큰 값이다.[8]

모항성의 정확한 분광형과 밝기가 밝혀짐에 따라, 이 항성계까지의 거리도 약 19000ly (약 5800pc)으로 추정할 수 있게 되었다.[8] 또한, 행성 OGLE-2003-BLG-235Lb의 질량은 목성의 약 2.6배, 모항성으로부터의 거리는 약 4.3 천문단위로 계산되었다.[8] 이처럼 중력 마이크로렌즈 현상은 직접 관측하기 어려운 멀리 있는 외계 행성을 발견하고 그 특성을 파악하는 데 중요한 도구로 활용되고 있다.

5. 의의 및 중요성

OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L 항성계의 발견은 중력 렌즈 현상을 이용한 외계 행성 탐색 연구 분야에서 중요한 의미를 지닌다. 2004년 이 항성계에서 광도곡선 분석을 통해 행성이 처음 발견되었을 때[7], 이는 중력 렌즈 기법으로 외계 행성을 성공적으로 찾아낼 수 있음을 보여주는 중요한 사례가 되었다.

특히 이 연구는 초기 추정과 후속 관측의 차이를 통해 중력 렌즈 연구의 깊이를 더했다는 점에서 의의가 있다. 처음에는 렌즈 역할을 하는 모항성이 우주에 흔하게 존재하는 적색 왜성일 것으로 예상했으나[7], 2006년 허블 우주 망원경을 이용한 정밀 관측 결과, 예상보다 더 밝고 질량이 큰 K형 주계열성임이 밝혀졌다.[8] 이는 중력 렌즈 현상만으로는 파악하기 어려운 모항성의 정확한 특성을 후속 관측으로 규명할 수 있음을 보여준 중요한 사례이다. 결과적으로 이 발견은 중력 렌즈를 활용한 외계 행성 탐사 방법론의 발전에 기여하고, 목성과 유사한 가스 행성 및 그 모항성의 특성 이해를 넓히는 데 중요한 역할을 했다.

5. 1. 외계 행성 연구 기여

2004년 OGLE과 MOA의 협동 연구를 통해 외계 행성인 OGLE-2003-BLG-235Lb가 발견되었다.[8] 이 행성은 질량으로 미루어 목성과 유사한 가스 행성으로 추정된다.[8] 발견팀과 후속 관측 결과, 이 행성계는 OGLE-2003-BLG-235Lb 하나로 구성되어 있음이 확인되었다. OGLE-2003-BLG-235Lb는 어머니 항성으로부터 약 4.3+2.5−0.8 천문단위 떨어져 있으며, 질량은 목성 질량의 약 2.6+0.8−0.6 배로 추정된다.

5. 2. 렌즈 항성 연구 기여

OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L 항성계는 중력 렌즈 현상을 이용한 외계 행성 탐사 연구에 중요한 기여를 했다. 2004년, 이 항성이 배경의 다른 별(원천 항성) 앞을 지나가면서 발생시킨 중력 렌즈 효과의 광도곡선을 분석한 결과, 모항성 질량의 약 0.4%에 달하는 행성의 존재가 확인되었다.[7] 이는 목성과 비슷한 질량 범위의 가스 행성 수준이다.[7] 발견 초기, 과학자들은 렌즈 역할을 한 이 모항성이 우주에서 가장 흔한 유형의 별인 적색 왜성일 것으로 추정했다.[7]

그러나 2006년, 원천 항성과 렌즈 항성이 지구에서 보았을 때 각자의 빛을 분리하여 관측할 수 있을 정도로 충분히 멀어지자, 허블 우주 망원경을 이용한 후속 관측이 이루어졌다.[8] 이 관측을 통해 렌즈 항성은 처음 예상했던 것보다 더 밝고 덜 붉은 별임이 밝혀졌다.[8] 분석 결과, 이 항성은 질량이 태양의 약 0.63배인 K형 주계열성으로 확인되었으며, 이는 우리 은하에 있는 항성들의 평균 질량보다 큰 값이다.[8] 또한, 이 관측 결과를 통해 항성의 분광형을 특정하고 지구로부터의 거리도 약 19,000 광년(약 5.8 킬로파섹)으로 더 정확하게 추정할 수 있게 되었다.[8] 이러한 연구 과정은 중력 렌즈 현상을 이용한 외계 행성 탐색 및 그 모항성의 특성을 검증하는 중요한 사례가 되었다.

참조

[1] 웹사이트 SIMBAD query result: NAME OGLE 2003-BLG-235 -- Star http://simbad.u-stra[...] Centre de Données astronomiques de Strasbourg 2009-04-30
[2] 웹사이트 The Microlensing Planet Finder (MPF) http://planetquest.j[...]
[3] 웹사이트 OGLE 2003-BLG-235 -- Star https://simbad.u-str[...] Centre de Donnees astronomiques de Strasbourg 2009-04-30
[4] 논문 Identification of the GLE-2003-BLG-235/MOA-2003-BLG-53 Planetary Host Star 2006-08
[5] 논문 OGLE 2003-BLG-235/MOA 2003-BLG-53: A planetary microlensing event 2004-05
[6] 웹사이트 Hubble Identifies Stellar Companion to Distant Planet https://web.archive.[...] STScI 2018-06-28
[7] 저널 OGLE 2003-BLG-235/MOA 2003-BLG-53: A planetary microlensing event http://www.citebase.[...] 2004
[8] 저널 Identification of the OGLE-2003-BLG-235/MOA-2003-BLG-53 Planetary Host Star http://cdsads.u-stra[...] 2006


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