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2015년 7월 9일 목요일

우주 이야기 348 - 독특하게 생긴 오중성계


 우주에는 사실 태양처럼 단독으로 존재하는 별보다는 이웃별 알파 센타우리처럼 여러 개의 별이 다중성계를 이루는 경우가 흔합니다. 보통은 쌍성계가 가장 흔하지만 삼성계나 심지어 사성계도 존재하죠. 그리고 그 이상의 별들이 서로 중력으로 얽히는 경우도 있는데, 이 경우 어디까지 다중성계로 볼 수 있을지는 중력으로 어떻게 묶였느냐에 따라 다를 것입니다.
 최근 천문학자들은 SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) 프로젝트 데이터를 정리하던 중 흥미로운 사실 하나를 발견했습니다. 본래 이 프로젝트는 이름처럼 외계 행성을 찾기 위한 것이었습니다. 행성이 별 앞을 지날 때 미세한 밝기 변화를 측정하는 방식으로 말이죠. 물론 이 방법은 다른 동반성에 의한 식현상도 찾아낼 수 있습니다.
 오픈 대학의 연구팀은 지구에서 250광년 떨어진 1SWASP J093010.78+533859.5 이라는 별을 보고 처음에는 식현상이 일어나는 쌍성계라고 생각했습니다. 그러나 그 패턴이 매우 이상하다는 것을 파악한 연구팀은 이것이 사실은 쌍성계와 삼성계가 다시 쌍성계를 이룬 5중성계(3+2=5) 라는 사실을 알아냈습니다.

(1SWASP J093010.78+533859.5 오성계의 모식도.  An artist’s impression of the five star system 1SWASP J093010.78+533859.5. The smaller orbits are not shown to scale relative to the larger orbit, as the binary components would be too close together to distinguish. The inset images are to scale, along with an image of the Sun for comparison. The blue dotted line marks the orbital path of the two pairs of stars. The fifth star, whose position is uncertain, is to the right of the left pair. Credit: Marcus Lohr )
 일단 한쌍의 별은 너무 가까이 있어 외부 대기가 하나로 합쳐진 상태로 생각됩니다. 멀리서 보면 아령 모양으로 생긴 별이라고 할 수 있습니다. 반면 이와 쌍을 이루고 있는 다른 한쌍은 (정확히 말하면 2+1 구조로 알파 센타우리 삼중성계와 유사한 구조) 대략 태양 2개 만큼의 거리인 300만km 정도 떨어져서 공전하고 있습니다. 그리고 이 쌍성에서 20억 km 떨어진 지점에 다섯번째 별이 공전 중에 있습니다.
 이 쌍성계+삼성계는 약 210억km 정도 떨어진 위치에서 공전 중입니다. 아마도 이런 구성은 다소 불안정하기 때문에 근처를 지나는 다른 별의 간섭에 의해 흩어질 수도 있지만, 아무튼 기묘한 구성이라는 점은 의심의 여지가 없어보입니다.
 그런데 만약 이 별 가운데 행성을 거느린 별이 있다면 어떻게 될까요. 두 개의 쌍성계는 하나의 별처럼 가까이 있기 때문에 주변 궤도에 행성을 거느릴 수도 있습니다. 혼자 있는 다섯번째 별 역시 수억 km 이내 궤도에 행성을 거느릴 수 있겠죠.
 실제로 이런 행성이 존재한다면 아마도 이 행성에서는 정말 많은 태양이 뜨게 될 것입니다. 어쩌면 밤이 없는 행성일지도 모르는 일이죠. 이런 행성에서 하루나 낮의 개념은 별로 의미가 없을지도 모릅니다. 다만 가까이 있는 별을 향하면 하루 중 밝은 시기가 되고 멀리 떨어진 별을 향하는 시간대에는 밤은 아닌데 좀 어두운 시간이 되겠죠. 
 이렇게 생각하면 우주에는 정말 별난 장소들이 많을 것 같습니다.
 참고
 "The doubly eclipsing quintuple low-mass star system 1SWASP J093010.78+533859.5",Astronomy & Astrophysics, Volume 578, A103, Astronomy & Astrophysics, vol. 578, A103

http://phys.org/news/2015-07-star-doubly-eclipsing.html#jCp    

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