태양의 중력 렌즈는 외계 행성의 생명을 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다

ByGal Dong-Yul

Published5월 5, 2022

새로운 연구에 따르면 태양의 중력장은 지금보다 훨씬 더 멀리 떨어진 외계행성을 조사하는 거대한 돋보기로 사용될 수 있습니다.

스탠포드 대학의 연구원 팀은 중력이 시공간을 구부릴 만큼 충분히 강한 큰 천체 주변에서 발생하는 과정인 중력 렌즈를 이용하는 외계행성을 조사하는 기술을 고안했습니다. 시공간의 이 곡선 영역을 가로질러 볼 때 물체는 마치 돋보기를 통해 보는 것처럼 점점 더 크게 보입니다. 성명서에서 연구원들은 우주 망원경의 힘과 중력 렌즈를 결합하면 다른 별을 도는 행성인 외계 행성의 이미징 정확도를 1,000배까지 향상시킬 수 있다고 주장했습니다.

스탠포드 인문대학의 물리학 교수이자 카블리 천체물리학 및 우주론 연구소의 부소장인 브루스 매킨토시(Bruce McIntosh)는 “우리는 우리 태양계의 행성 사진을 찍을 수 있는 만큼 다른 별을 공전하는 행성의 사진을 찍고 싶습니다. (KIPAC)은 성명에서 밝혔다. “이 기술을 사용하여 우리는 아폴로 8호의 지구 이미지와 동일한 효과를 가진 100광년 떨어진 행성의 이미지를 캡처하기를 희망합니다.”

그러나 지금까지 이 연구에서 설명하는 기술은 이론상으로만 작동합니다. 과학자들은 망원경이 태양과 함께 중력 렌즈를 사용하려면 왜소행성 명왕성보다 태양에서 14배 더 멀리 떨어져 있어야 한다고 말했습니다. 인공 우주선은 지금까지 모험을 해본 적이 없습니다.

팀은 중력 렌즈를 사용하여 허블 우주 망원경 크기의 천문대를 통해 이 행성의 표면 구조를 볼 수 있을 것이라고 믿습니다.

가장 가까운 외계행성은 수십 광년 떨어져 있기 때문에 중력 역전 없이 자세히 보려면 매우 큰 망원경이 필요할 것입니다. 과학자들은 망원경이 지구보다 20배 더 커야 그러한 세계를 자세히 볼 수 있다고 추정합니다.

이 연구의 주저자이자 KIPAC 박사과정 학생인 알렉산다르 마두로비치(Aleksandar Madurovic)는 성명에서 “태양 중력 렌즈는 관측을 위한 완전히 새로운 창을 열어줍니다. “이것은 우리가 지금 확인할 방법이 없는 구름 분포 및 표면 특성뿐만 아니라 행성 대기의 상세한 역학에 대한 조사를 허용할 것입니다.”

그런 미세한 부분을 볼 수 있게 되면 천문학자들은 이 먼 세계에 생명체가 존재할 수 있는지 쉽게 판단할 수 있을 것입니다.

연구진에 따르면 이 연구에서 설명된 중력 렌즈 방식은 천문학자들이 태양을 직접 바라보며 촬영한 단일 이미지에서 행성 표면의 이미지를 재구성할 수 있게 해 줄 것이라고 합니다. 새로 기술된 이 기술을 사용하여 망원경의 외계행성은 태양의 중력 렌즈에 “빛의 고리”를 만들 것입니다. 성명서에서 연구원들은 스탠포드 대학 팀이 설계한 특수 알고리즘이 “중력 렌즈의 굽힘을 역전시켜 고리를 원형 행성으로 되돌려” 빛의 왜곡을 상쇄할 수 있다고 말했습니다. Madurovic은 “태양이 휘는 빛을 해독하여 일반 망원경을 훨씬 능가하는 이미지를 만들 수 있습니다.”라고 말했습니다. “따라서 과학적 잠재력은 아직 존재하지 않는 새로운 관찰 능력을 열어주기 때문에 아직 미개척된 미스터리입니다.”

본 논문에서는 로켓을 이용하여 행성의 광선을 스캔하여 선명한 이미지를 재현하는 우주 망원경을 제안했습니다. 그러나 이 기술은 많은 연료와 시간을 필요로 할 것이라고 연구진은 말했다.

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