“학문적”가장 뛰어난 독일 천문대 – Sciencetimes

독일에 많은 공공 천문대 이외에도 교육 기관으로서의 역할을하는 천문대 것만으로도 약 15 개를 넘는다. 그 중 최대 규모의 천문대는 유럽 연합에서 관리하고있는 유럽 남방 천문대 (EuropäischeSüdsternwarte)이지만, 독일에서 관리하는 국립 공원과 주립 천문대도 상당수 존재한다. 이 천문대 근처의 독일 국립 대학의 물리학과와 천문학과 제휴를 맺고 수업이나 세미나 등을 열고 교육 기관으로서의 활동도 함께하고있다. 물론 많은 천문학 자와 엔지니어가 함께 일하는 곳이기도하다.

그 중 학술 활동이 가장 활발한 국립 / 주립 천문대 중 하나 인 바덴 뷔 르템 베르크 주립 코닉 슈 덩굴 하이델베르크 천문대 (이하 코닉 슈 덩굴 천문대, LSW, LandessternwarteKönigstuhl)는 코닉 슈 덩굴 (Königstuhl) 산에 위치하고 있으며, 1898 년 6 월 20 일 바덴 공국의 프리드리히 1 세 공작에 의해 개조되었다.

코닉 슈 덩굴 천문대는 2005 년 1 월 1 일부터 천문학 계산 연구소 (ARI, Astronomisches Rechen-Institut)와 이론 연구소 (ITA, InstitutfürTheoretische Astrophysik)과 하이델베르크 대학의 천문학 센터 (ZAH, ZentrumfürAstronomie)의 일부 로 편입되었다. 위 천문대는 하이델베르크 대학의 가장 아름다운 건물로 선정되었으며, 천문대에서 일 하이 델베르크에서 가장 아름다운 직업 중 하나로 선정 된 바있다.

코닉 슈 덩굴 천문대의 모습 © Gerhard Klare, Gabriella Ramge, and Otmar Stahl

2006 년부터 코닉 슈 덩굴 천문대를 선도하는 천문대 장인 안드레아스 크 위 렌 바흐 (Andreas Quirrenbach) 교수는 인터뷰에서 “코닉 슈 덩굴 천문대는 크게 일반 천문학, 외계 은하 관련 천문학, 항성 천문학, 천문학 관련 기계 의 개발 등 4 개의 큰 부서에서 천문학을 연구하고있을 정도로 활발한 ‘작지만 큰’천문대 “고 밝혔다.

구체적으로는, 시간 분해 천문학 (Time Resolved Astrophysics), 고 에너지 천문학 (Very High Energy Astrophysics) VLT 망원경에 붙어있는 2 개의 Fors을 이용하는 Fors Deep Field 프로젝트는 퀘이사 (Quasar)의 가변성 EC-TMR 프로젝트이다 ENIGMA, AGN의 방출 선을 연구하는 프로젝트는 전파 망원경을 이용한 은하의 연구는 높은 빨간색 방법이 활동 은하의 연구 온도가 뜨거운 별 연구 적은 금속을 함유 한 별 연구, 근적외선과 광학 스ェ루레 (Échelle) 분광기를 사용하여하여 다른 지역을 찾아 카르 메네스 (Carmenes) 프로젝트는 대형 쌍안경 (LBT, Large Binocular Telescope)을 이용한 프로젝트는 LBT의 근적외선 카메라 와 분광기의 프로젝트는 4m 분광 망원경을 이용한 4MOST 프로젝트에서는 가벼운 소재의 포맷을 이용한 천문학 측정 NAIR (Novel Astronomical Instrumentation through Photonic Reformatting) 프로젝트는 초고 에너지 천체 관측 망원경 HESS (The High Energy Stereoscopic System) 프로젝트는 광학 모니터링을위한 자동 망원경 (ATOM) 프로젝트는 가시 광선 분광기를 이용한 FEROS (The Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) 프로젝트 등에 집중하고있다.

안드레아스 크 위 렌 바흐 교수 (LBT Board Meeting April 2009) © LBT team

최근의 가장 큰 성과라면 역시 그가 총책임자로 리드하고있는 칼 메네스 프로젝트의 일부 발견을들 수있다.

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그는 “CARMENES 프로젝트는 지금까지 볼 수 없었던 새로운 천문학 프로젝트입니다. 스페인, 독일 11 연구소 소속의 과학자와 기술자가 프로젝트의 고안 및 장비의 설계에 직접 참여하고 있으며, 스페인 알 메리아 지방에 위치한 Calar Alto 천문대에 설치된 3.5m 망원경으로 관측을 실시하고 있습니다. 2016 년 1 월 1 일에 성공하고 첫 번째 관측을 통해 두 번째 지구를 찾기위한 큰 첫 번째 발자국을 내딛는 된 카르 복실 메네스 프로젝트는 외계 행성 발견에 최적화 된 2 개의 분광기 (가시 광선 영역 분광 및 적외선 영역 분광기)를 가지지있다. “고 밝혔다 이것은 우주 탐사의 최대 화제 인 제 2의 지구를 찾기 위해 중요한 이정표가 될 것이라고 말했다.

카루메네스 M 등급 적색 왜성을 공전하는 외계 행성을 찾고있다. 적색 왜성은 아주 작은 별이며, 카르 메네스 프로젝트가 관측 할 수있는 가까운 궤도에있는 외계 행성에 적절한 온도 조건을 제공하고있다.

쿠위렌밧하 교수는 “적색 왜성은 태양보다 차갑고, 더 긴 파장을 방출하기 때문에 대부분의 빛을 근적외선 근처에서 방출하므로 카루메네스 적외선에 민감한 독자 특수 분광기를 개발합니다 했다. 이것은 다른 어떤 프로젝트도하지 않았다 카루메네스 만의 혁신입니다. “라고 설명했다. c.

카루메네스 관측이 시작된 지 얼마되지 않아, 지구에서 약 6 광년 떨어진 비교적 어두운 적색 왜성 버나드 (Barnard) 별을 도는 슈퍼 지구의 존재를 확인했다. 버나드 b로 명명 된이 행성은 지금까지 발견 된 수천 개의 외계 행성 중 지구에서 두 번째로 가까운 외계 행성이다.

쿠위렌밧하 교수는 “버나드 별은 적색 왜성이기 때문에 당연히 카르 메네스 팀의 표적이되고,이 발견 인해서 옛날부터 논란이 일 돈 버나드 별의 외계 행성이 존재하는지 여부에 종지부를 찍었습니다.”고 밝혔다 했다.

지구 질량의 약 (최소) 3.2 배 정도의이 행성은 233 일 정도를주기 버나드 별을 공전하고있다. 약 지구와 유사한 공전주기에도 불구하고, 행성 표면의 온도는 영하 170도 정도 낮은 것으로 추정된다. 그러나이 행성은 암석으로 구성되어 있으며, 대기가 두껍게 형성되어있을 가능성이 크기에 생명체가 존재하기에 우호적이라고 예측되고있다. 버나드 b는 가까운 거리에있는 슈퍼 지구 앞으로도 외계 행성 연구에 가장 중요한 목표 중 하나가 될 것으로 보인다.

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또한 그는 “칼 메네스 스펙트럼 분석 팀은 태양계에서 약 12.5 광년 떨어진 곳에있는”티 가든의 별 “를 도는 티 가든 b, 티 가든 c 등 2 개의 행성을 새로 발견했다. 2 행성은 각각 약 4.9이며 11 4 일 정도의 기간을두고 티 가든의 별을 공전합니다. 2 개의 행성 중 하나는 지구와 정말 비슷한 온도에서 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있다고 예측되고 모든면에서 지구에 가장 비슷한 수치 값을 가지고 있는지 확인했습니다 . 지구와 같은 암석 행성이며, 크기도 지구 1.1 배입니다. “고 설명했다.

쿠위렌밧하 교수의 말처럼 지구 유사 (ESI : Earth similarity index)를 계산했을 때 새로 발견 된 티 가든, b는 가장 지구와 비슷한 행성으로 간주됩니다. 티 가든의 별은 적색 왜 성인만큼 나이가 많다.

그는 “우리가 집중해야 할 것은 적색 왜성의 많은 나이는 생명체가 존재하도록 진화를 용서 충분한 나이라는 점입니다.”라고 의견을 밝혔다, 앞으로도 놀라운 발견은 계속 될 것으로 예상했다.

쿠위렌밧하 교수는 최근 코닉 슈 덩굴 천문대의 다른 성과에 갈색 왜성의 연구를했다.

갈색 왜성은 가장 무거운 가스 행성과 가장 가벼운 성간 질량 범위를 오가는 작은 천체에 이름과 다르게 별이없고, 퀘이사의 천체 (substellar object)로 분류된다.

현재까지 주로 가스와 먼지의 이루어진 차가운 성간 구름이 중력에 의해 붕괴되기 시작하는 보통의 별과는 다르게 형성되는 것으로 알려져있다. 원시 별의 질량이 태양의 8 % 미만이기 때문에 중심핵에서 일반적인 수소 열 핵융합 반응이 일어나지 않게된다. 따라서 중력 수축이 효율적으로 일어나지 않고, 중심이 가열되지 않게된다. 결과적으로 원시 별의 질량과 밀도가 충분하지 않아, 수소 융합에 실패하게 중력 수축이 더 이상 일어나지 않을 것이라고 예측되고있다. 따라서 갈색 왜성을 ‘실패한 별’이라고 부른다.

그러나 갈색 왜성의 크기는 지구와 크게 차이가 나지 않는 보통의 행성처럼 원시 행성 원반으로 형성 될 수도 있다고도 예측되고있다. 따라서 갈색 왜성을 ‘슈퍼 지구’라고 부르기도한다. 하지만 명확한 원인과 과정은 알려져 있지 않았다 아직 베일에 싸여있는 부분 중 하나입니다.

그는 “하이델베르크의 천문학 자들은 미국과 일본의 망원경으로 행성과 별 사이의 경계를 넘나 드는 갈색 왜성의 본질 새로운 단서를 발견했다. 약 150 광년 떨어져있는 별 뉴 공식 우치다 (νOphiuchi) 의 움직임을 분석 한 결과, 상대적으로 무거운 두 천체가 뉴 오피 우치의 궤도를 돌고있는 것으로 밝혀졌습니다. 이후 천문학 자들은 별의 작은 움직임을 좀 더 자세히 관찰하고 갈색 왜성의 범주에 속하는 두 물체가 별을 돌고있는 것을 분명히했습니다. “라고 설명했다.

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그 중 첫 번째 갈색 왜성의 질량은 약 22 개, 목성의 질량과 비슷하며 나머지 갈색 왜성은 약 25 개의 목성 질량과 비슷한 질량을 가지고있다. 그러나 놀라운 점은 두 갈색 왜성은 별을 공명 형태로 돌고 있다는 점이었다.

그는 이에 대해 “이러한 공전 궤도는 각각 3185 일 530 일 거의 6 : 1의 비율을 유지하고 있습니다. 이러한 궤도 공명은 태양계에서 자주 발생하지만, 여러 항성계에서 발견 되지 않고에 있습니다. “라는 코멘트를 발표했다.

두 갈색 왜성이 다른 행성과 마찬가지로 평면에서 별을 공전한다는 사실은 뉴 오피 우치의 원시 행성 원반의 행성처럼 형성된 가능성에 더 가까운 것을 보여준다. 따라서 위의 관측이 정확하다면, 갈색 왜성은 ‘실패한 별’보다 ‘슈퍼 지구’의 형성 과정을 가지면서 진화했을 가능성이 높아진다.

갈색 왜성의 상상 © NASA / JPL-Caltech

쿠위렌밧하 교수와 그의 팀은 “위의 발견은 원시 행성 원반에서 갈색 왜성이 발생한다는 중요한 시사점을 나타냅니다.이 경우에만 새로 만든 된 갈색 왜성의 궤도가 무엇 백만 년 동안 안정적인 발전 할 수있는 것입니다. 거대한 행성이 형성 후에도 이동하고 있기 때문에 종종 공명 궤도에 표류합니다. “라고 밝혔으며, 현재까지 이러한 의 ‘슈퍼 지구’의 공명 현상은 발견 된 적이 없기 때문에 이러한 종류의 많은 발견을 기대하고있다 분명히 인터뷰를 마쳤다.

한편, 코닉 슈 덩굴은 부와루츄 망원경 (Waltz Telescope)라는 작은 망원경이있다. 망원경의 이름은 부와루츄 (Waltz) 가족이 자금을 지원했기 때문에 이렇게 명명되었으며 칼 자이스 (Carl Zeiss) 광학 회사가 제작 한 최초의 반사 망원경이다. 100 년 이상 주로 분광학으로 이용되고 있으며, 최근 2015 년에는 하이델베르크 대학의 학생에게 야간 관측 체험을 제공하려고 부와루츄 망원경 용 고해상도 스ェ루레 분광기를 구축했다. 외계 행성의 관측에 대한 시선 속도 법을 이용하려고 특별히 설계된 목표는 약 5m / s 정도의 정밀도를 자랑한다. 2017 년도부터이 망원경을 이용한 최초의 연구도 진행되고있다.

코닉 슈 덩굴 부와루츄 망원경 © Sabine Reffert

코닉 슈 덩굴 천문대는 단일 천문대의 작년 한해에만도 70 개 이상의 논문이 나올 정도의 논문의 활동이 활발하고, 학생들의 참여도가 매우 높다 “학문적”가장 뛰어난 독일의 천문대이다.

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