본문 바로가기 주메뉴 바로가기 하위메뉴 바로가기

외로운 오래된 별의 수십 년에 걸친 미스터리 해결

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2015-04-08
  • 조회수 : 1646
내용보기

 

 

많은, 아마도 대부분, 우주에서 별들은 그들 옆쪽에 동반자들과 함께 그들의 삶을 산다. -소위 쌍성계라고 불린다. 그러나 최근까지, 고대 거문고자리 RR형 별들은, 분명치 않은 이유로 혼자서 그들의 삶을 사는 것처럼 보인다. 칠레 천문학자들이 이끄는 최근의 연구는 거문고자리 RR형 별들이 이전에 생각했던 만큼 외롭지 않을지도 모른다는 것을 보여준다. 새로운 연구는 왕립 천문학회 문서의 월간기사에 출간되었다.

 

별들은 아주, 종종 단독으로 발견되지 않고, 오히려 쌍으로 발견된다. 소위 쌍성계라고 불리는 이들에서, 두 별들은 중력의 공통 중심 주위로 궤도를 돈다. 적합한 쌍성계는 그들 궤도 특성의 자세한 분석에서 비교할 수 없는 정확도로 추정할 수 있는 특성으로서, 천체 물리학에서 매우 중요하다.

 

그러나, 혼란스럽게, 거문고자리 RR형 변광성으로 천문학자들에게 알려진 별들의 매우 중요한 가족 구성원으로 알려진 압도적인 다수는 오랫동안 혼자서 그들의 삶을 살고 있는 것처럼 보였다. 우주에서 알려진 가장 오래된 것 중 하나인, 이 별들은 은하수 그 자체 같은, 그들을 품고 있는 별 시스템의 기원과 진화에 대한 귀중한 정보를 포함한다. 그러나 쌍성계에서 거문고자리 RR형 별들의 부족은 그들의 키 속성 중 일부의 직접적인 평가를 어렵게 했다. 아주 종종, 이론은 틈을 채우도록 호소되어야 한다.

 

이 명백한 고독은 항상 천문학자들의 흥미를 끈다. 그러나 지금, 밀레니엄 천체 물리학 연구소(MAS) 그리고 칠레 교황성 가톨릭대학의 천체 물리학 연구소 (IA-PUC)의 전문가들이 이끄는 국제 연구팀은 이 별들이 결국 아주 완전하게 교제를 싫어하지 않을지도 모르는 증거를 찾았다. 왕립 천문학회의 저널 월간기사에 출간된 문서에서, 팀은 20개 정도 되는 거문고자리 RR형 쌍성 후보의 검증을 발표했다. -이전 계산에 대해 최고 2000% 증가.

 

“태양 주변에서, 대략 매 두 번째 별은 쌍성이다. 거문고자리 RR형 변광성의 문제는 오랜 기간 동안 단지 그들 중 하나만이 장기간 쌍성계인 것으로 알려졌다는 것이다. 거문고자리 RR형 별들로 알려진 10만 개 중에 단지 그들의 하나만이 그러한 동반자를 가진 것으로 보였던 것은 천문학자들에게 정말 흥미로운 것이었다”고 IA-PUC 박사과정 학생, MAS 연구원, 그리고 연구의 리더 저자인 Gergely Hajdu는 설명한다.

 

그들의 논문에서, 저자들은 천문학자들이 별빛이 우리에게 도달하는데 걸리는 시간의 미세한 차이를 이용한 “빛 여행 시간효과”라고 부르는 방법을 사용했다.

Hajdu는 “거문고자리 RR형 별들은 규칙적으로 맥동하고, 현저하게 증가한다, 그런 다음 불과 몇 시간 안에 그들의 크기, 온도, 그리고 밝기를 감소한다. 맥동성이 쌍성계에 있을 때, 우리가 인식하는 밝기의 변화는 정확히 별이 동반자를 둘러싼 궤도의 과정에서 어디에 있는가에 의해 영향 받을 수 있다. 따라서 그것의 궤도를 따라 가장 먼 지점에 있을 때, 별빛이 우리에게 도달하는데 시간이 더 걸리며, 반대의 경우도 마찬가지다. 이 미세한 효과는 우리가 우리의 후보에서 발견한 것”이라고 말했다.

 

“우리의 측정은 폴란드 OGLE 프로젝트에서 발표된 자료에 근거했다. OGLE팀은 반복적으로 수년 동안 하늘의 같은 지역을 관찰하고 있는, 칠레 북부에 있는 라스 캄파나스 천문대(Las Campanas Observatory)에 위치한 1.3미터 바르샤바 망원경을 사용하여 데이터를 얻었다. 우리의 20개 후보들은 은하수의 중심부를 향하는 거문고자리 RR형 별들을 관측된 대략 최고 2000개의 분석으로 발견되었다. 그것은 알려진 것들의 약 5%이다. 이것은 오직 OGLE 데이터의 높은 품질과 우리가 마침내 아주 많은 이런 별들 주위에 동반자의 신호를 찾을 수 있는 이러한 관찰의 긴 시간범위 덕분”이라고 Hajdu는 말한다.

 

실제로, Hajdu와 그 외의 논문 저자들에 의해 발견된 시스템은 중력에 의해 서로 묶여 있지만, 서로 매우 가까이 있지는 않는 동반자를 나타내는 수년의 궤도주기를 가진다. “더 긴 주기를 가지는 쌍성조차 역시 있을 수 있지만, 현재의 데이터는 우리가 유력한 결론에 도달하도록 충분히 길게 확장되지 않는다”고 그는 덧붙인다.

 

공동 저자 Márcio Catelan, MAS 준 연구원, II-PUC의 천체 물리학자들과 Hajdu의 논문지도 교수를 위해, 이러한 결과는 천체 물리학에 중요한 의미를 가진다. “이들은 우리 은하와 같은 은하의 형성을 목격한 매우 오래된 별이고, 우리에게 이야기를 말하기 위해 살아남았다. 게다가 그들은 근처의 우주를 위해서 훌륭한 거리 지표가 되도록 하는 독특한 주기적인 밝기 변화를 보여주기 때문에 쉽게 확인할 수 있다. 하지만, 우리가 그들에 대해 알고 있는 많은 것은 이론적인 모형에 의존한다. 이제 우리는 이러한 쌍성계에 포함된 궤도 정보를 이용할 수 있다. -그리고 지금 그들 중의 상당수가 있다. - 그들의 물리적 특성, 특히 그들의 질량뿐만 아니라 직경도 가능한, 직접적으로 측정을 하도록 하는, 그렇게 최근까지 불가능해 보였던 발견으로의 새로운 문을 열었다”고 그는 말한다.

 

이것은 단지 이러한 목표를 성취하기 위한 첫 번째 단계이다. 그러나 : Catelan에 의하면 더 많은 데이터가 필요할 것이고, 특히 분광 그리고 천체측정과 같은 정교한 기술로 쌍성 후보들의 후속적인 관찰이 필요하다. 길 끝에서 기다리고 있는 보상은 긴 여행이 충분히 가치 있어 보이게 한다. 그리고 거문고자리 RR형 별들은 확고히 그들 옆의 동반자들과 함께 행복하게 그 길을 여행할 것이다. ​


목록
top