우주 이야기 170 - 훌라후프 방식 변광성 ? YLW 16A

 우주에는 다양한 이유로 밝기가 변하는 별들이 있습니다. 변광성 (Variable Star) 는 자체적인 이유로 인해 밝기가 변하는지 아니면 다른 별이나 물체에 의해 가려지는지 등에 따라 그 종류를 나누게 되는데 특히 쌍성계를 이루는 두 별이 서로를 가리는 현상에 의해 주기적으로 밝기가 변하는 경우를 식변광성이라고 부릅니다.


 최근 나사의 스피처 우주 망원경은 아주 특별한 메카니즘으로 93 일 마다 깜빡이는 젊은 별을 발견했습니다. YLW 16A 라는 이 시스템은 사실 3개의 별이 모인 삼성계로 특히 두개의 방금 태어난 별과 그 주변 먼지 디스크가 아주 독특하게 배치되어 밝기가 변하는 메카니즘을 가지고 있습니다.


 천문학자들은 이를 훌라후프 (Hula Hoop) 같다고 표현했는데 간단히 설명하면 갖 태어난 젋은 별 2개가 가운데서 서로의 질량 중심을 주위로 공전하고 있고 그 주변부로 거대한 먼지 디스크가 - 일종의 원시 행성계 원반 (Protoplanetary disc) 이-  존재하고 있습니다. 그런데 두 별의 공전면과 먼지 디스크의 각도가 수평을 이루지 않고 기울어져 있어 지구에서 봤을 때 쌍성들 가운데 한개는 주기적으로 디스크 아래로 숨게 됩니다. 그 주기는 93일로 그 때 마다 밝기가 어두워지는 특이한 메카니즘을 가지고 있습니다.

(YLW 16A 의 개념도.  In this artist's impression, a disk of dusty material leftover from star formation girds two young stars like a hula hoop. As the two stars whirl around each other, they periodically peek out from the disk, making the system appear to "blink" every 93 days. (Credit: NASA/JPL-Caltech))  


 스피처 우주 망원경은 적외선 영역에서 가운데 있는 쌍성에서 나오는 에너지로 뜨거워진 주변의 먼지 구름을 관측했습니다. 또 지상 기반의 쌍안 망원경인 2MASS 와 ESO 의 VLT 에 설치된 NACO 역시 이 천체를 관측해 이 흥미로운 현상을 관측했습니다.


 천문학자들은 이 먼지 구름에서 어쩌면 새로운 행성이 형성될 수도 있다고 보고 있습니다. 오랜 시간이 지나면 먼지 구름은 대부분 중력으로 뭉처셔 소행성이나 혹은 행성을 형성할 가능성이 높습니다. 따라서 이 시스템의 미래는 쌍성계 주변을 공전하는 행성 시스템일 가능성이 높습니다.


 외계 행성에 대한 탐사의 결과로 사실 쌍성계 주변에도 행성들이 공전할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있습니다. 혹시 진짜로 먼지 디스크안에 행성이 자리고 있다면 이 시스템의 미래는 스타워즈에 나오는 유명한 태양이 두개인 행성인 타투인 (Tatoonie) 행성과 비슷할 것입니다.


 나사의 과학자이자 이 연구의 주 저자인 피터 플라브찬 (Peter Plavchan, a scientist at the NASA Exoplanet Science Institute and Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology, Pasadena, Cali) 은 "이런 종류의 깜빡이는 시스템은 쌍성 주변을 도는 행성 시스템의 탄생을 알려주는 자연적인 증거" 라고 언급했습니다. 사실 이미 이런 메카니즘의 변광성은 몇개 더 알려져 있습니다.


 별의 일생 동안 원시 행성계 원반을 가지는 시기는 매우 짧습니다. 따라서 우리가 이런 시스템을 관측하기는 쉽지 않지만 실제로 쌍성계 주변을 공전하는 행성 시스템 가운데 일부는 각도만 잘 맞으면 이런 식의 밝기 변화를 보일 것입니다. 우주에는 생각보다 특이한 시스템도 흔한지 모르겠습니다.




 참고

Journal Reference:

1. P. Plavchan, T. Güth, N. Laohakunakorn, J. R. Parks. The identification of 93 day periodic photometric variability for YSO YLW 16A. Astronomy & Astrophysics, 2013; 554: A110 DOI: 10.1051/0004-6361/201220747

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/07/130731155743.htm