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우주 이야기 584 - 호박별을 발견한 케플러와 찬드라



(This artist's concept illustrates how the most extreme "pumpkin star" found by Kepler and Swift compares with the sun. Both stars are shown to scale. KSw 71 is larger, cooler and redder than the sun and rotates four times faster. Rapid spin causes the star to flatten into a pumpkin shape, which results in brighter poles and a darker equator. Rapid rotation also drives increased levels of stellar activity such as starspots, flares and prominences, producing X-ray emission over 4,000 times more intense than the peak emission from the sun. KSw 71 is thought to have recently formed following the merger of two sun-like stars in a close binary system.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Francis Reddy)


 케플러 우주 망원경은 넓은 범위에 있는 천체들의 밝기 변화를 측정해 수많은 외계 행성들을 발견했습니다. 하지만 케플러의 활약은 여기서 그치지 않습니다. 나사의 스티브 호웰 (Steve Howell, a senior research scientist at NASA's Ames Research Center)이 이끄는 나사와 협력 기관의 과학자들은 케플러 우주 마원경과 WISE 및 찬드라 X선 관측 위성 데이터를 종합해서 독특한 형태의 별들을 찾아냈습니다. 


 이 별들은 태양보다 매우 빠른 속도로 자전하고 있어 적도 부근이 길어진 타원 모습을 하고 있습니다. 할로윈 시즌에 맞춰 나사는 이를 호박별 (Pumpkin Star)라고 명명했습니다. Kepler–Swift Active Galaxies and Stars Survey (KSwAGS)라고 명명된 이 연구에서 발견된 호박별 후보는 93개로 상당수는 태양보다 크지만 자전주기는 훨씬 짧은 특징을 가지고 있습니다. 


 예를 들어 KSw 71의 경우 태양에 비해서 10.5배나 되는 지름을 가지고 있음에도 불구하고 자전 주기는 5.5일에 불과합니다. 크기를 감안하면 24.5일에 달하는 태양에 비해 엄청나게 빠른 것입니다. 과학자들은 이런 독특한 별이 탄생한 이유가 아마도 두 개의 별이 너무 가까운 위치에서 공전하다 합쳐지면서 생성된 것으로 보고 있습니다. 


 가까이에 있는 동반성이 먼저 수명을 다해 가스를 주변으로 내보내면 남은 동반성 주변에는 디스크가 형성됩니다. 이 디스크는 결국 별에 흡수되는데, 이 과정에서 별이 더 커질 뿐 아니라 팽이를 더 빠르게 돌리는 것처럼 자전 속도가 빨라집니다. 결국 나중에는 주변의 가스 디스크는 사라지고 별만 남게 됩니다. 연구팀에 의하면 아마도 18개 정도의 호박별은 주변의 디스크가 사라진지 1억년 이내인 것 같다고 합니다. 



(동영상) 


 이와 같은 호박별은 빠른 자전 속도와 흑점에 의해 밝기가 수일을 주기로 규칙적으로 변합니다. 동시에 매우 뜨거워 X선 영역에서 매우 밝게 빛납니다. KSw 71의 경우 X선 영역에서 태양보다 4000배나 강력한 에너지를 내뿜고 있습니다. 


 호박별의 존재는 우주에 존재하는 매우 다양한 형태의 별을 다시 한번 알려주는 것입니다. 앞으로 독특한 천체 현상을 찾아서 연구는 계속될 것입니다. 


 참고 



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