우주 이야기 583 - 별의 고동 소리

(This artist's concept depicts "heartbeat stars," which have been detected by NASA's Kepler Space Telescope and others.

Credits: NASA/JPL-Caltech)

 천문학자들은 주기적으로 밝기가 변하는 변광성에 대해서 오래전부터 알고 있습니다. 이런 변광성은 동반성에 의해 주기적으로 밝기가 변하거나 혹은 자체적으로 밝기가 변하는 것 등 여러 종류가 있습니다. 그중에서 두 별이 불과 별 지름의 몇 배 수준으로 매우 가까이 있으면서 발생하는 변광성이 있는데, 밝기가 매우 일정한 주기로 변해 마치 사람의 심전도와 비슷한 밝기 변화를 보이는 쌍성계가 존재합니다. 

 이는 심박동별 (heartbeat star)라는 별명을 가지고 있는데, 과학자들은 케플러 미션 데이터를 이용해서 이를 찾아냈습니다. 2011년에 찾아낸 KOI-54의 경우 공전 주기가 41.8일에 불과합니다. 비록 인간의 심박동수보다 훨씬 긴 주기이긴 하지만, 이들의 크기를 감안할 때 매우 빠른 속도로 공전하고 있음에 틀림없습니다. 

 이후 2012년 데이터에서 케플러는 17개의 심박동별 후보를 발견했고 과학자들은 이를 추가로 분석했습니다. 나사의 아비 쉬포러 (Avi Shporer) 등 천문학자들은 케플러 우주 망원경과 지상 망원경의 추가 관측을 통해 이들의 공전 주기, 질량 등을 구했습니다. 그 결과 총 19개의 심박동별의 질량, 주기 등이 구해졌습니다. 

 이 별들은 대개 태양보다 뜨겁고 큰 별로 그 공전 거리는 별 지름의 몇 배 수준에 불과합니다. 따라서 중력에 의해 별이 잡아당겨져서 개념도에서와 같이 달걀같은 모양을 가지고 있습니다. 아마도 이 별들은 같은 성운에서 탄생해서 서로의 중력에 의해 당겨진 별일 것입니다. 일부는 결국 하나로 합체되는 경우도 생길 것입니다. 

 이런 심박동별은 생각보다 흔한지도 모릅니다. 이를 알기위해서는 더 많은 별의 밝기 변화를 추적해야 할 것입니다. 

 참고 

http://www.nasa.gov/feature/jpl/heartbeat-stars-unlocked-in-new-study