팽창된 서브주피터 행성 WASP 6b, 태양형 별을 공전

초록

WASP-6b는 3.361일 주기로 V=11.9 등급의 약간 금속이 적은 태양형 별을 도는 팽창된 서브주피터 질량의 외계행성이다. 결합된 광도곡선·전이광도곡선·방사속도 데이터 분석을 통해 행성 질량 0.503 MJup, 반경 1.224 RJup, 평균밀도 0.27 ρJup을 얻었다. 비정상적인 궤도 이심률(e≈0.054)은 약 10⁹ 년 전 강한 조석 가열이 있었음을 시사한다. Rossiter‑McLaughlin 효과 측정으로 별의 자전축과 궤도면 사이의 투영 각도 β≈11°를 구했으며, 이는 원시 원반과의 조석 상호작용에 의한 이동 메커니즘을 지지한다.

상세 분석

WASP-6b의 발견은 WASP‑South 전천구조망의 광도변화 탐지와 이후 고정밀 전이광도곡선 및 방사속도 관측을 결합한 전형적인 절차를 따른다. 초기 WASP 데이터는 3.3610060 일 주기의 주기성을 보여주었으며, 전이 깊이는 약 1.2 % 수준으로, 비교적 큰 반경을 암시한다. FOLLOW‑UP 전이광도곡선은 0.8 m급 망원경과 2 m급 대형망원경을 이용해 1 mmag 이하의 정밀도를 달성했으며, 이를 통해 전이 시각과 지속시간을 정확히 측정했다. 방사속도는 CORALIE와 HARPS를 사용해 10 m s⁻¹ 수준의 오차로 15개의 측정을 수행했으며, 켈리포드-라프라스 모델을 적용해 행성 질량 0.503 MJup과 비정상적인 이심률 e=0.054를 도출했다. 이심률이 0에 가깝지 않은 점은 조석 감쇠가 아직 완전히 진행되지 않았음을 의미한다. 조석 가열 모델에 따르면, 약 1 Gyr 전 이심률이 현재보다 크게 감소하면서 행성 내부에 약 10²⁶ J 수준의 열이 축적되었고, 이는 현재 관측되는 팽창된 반경(Rp=1.224 RJup)을 설명하는 데 충분하다.

또한, 전이 동안 측정된 Rossiter‑McLaughlin 효과는 β=11°(±14°)라는 작은 스핀‑오빗 각을 보여준다. 이는 별의 회전축과 행성 궤도면이 거의 일치함을 의미하며, 원시 원반과의 조석 상호작용에 의한 원활한 마이그레이션이 주된 이동 메커니즘임을 시사한다. 반면, 강한 동역학적 교란(예: 행성-행성 스캐터링)으로 인한 큰 스핀‑오빗 각을 기대하는 경우와는 차이가 있다.

별 자체는 스펙트럼 분석을 통해 T_eff=5450 K,