우주 이야기 1195 - 두 개의 별과 하나의 행성을 지닌 세페우스 자리 감마별

(Detail views of the fully reduced AstraLux i′-band images, which show a field of view centered on the exoplanet host star Gamma Cephei A. The stellar companion Gamma Cephei B, located southwest of the star, is marked with a white arrow in each image. The point spread function of the bright exoplanet host star is subtracted in all images, which are also high pass filtered. Credit: Mugrauer et al., 2022.)

독일의 예나 천문대(Jena Observatory)의 과학자들이 행성을 거느린 쌍성계 시스템인 세페우스 자리 감마별(Gamma Cephei) 의 모습을 세밀하게 관측했습니다. 세페우스 자리 검마별은 지구에서 45광년 떨어져 있는 쌍성계로 세페우스 자리를 이루는 별 중 하나입니다. 지금 북극성 이후 서기 3000년부터 북극성의 자리를 차지할 별로 잘 알려져 있습니다.

세페우스 자리 감마별A는 태양 질량의 1.41배 정도 되는 별로 2.05AU (AU = 1.5억km) 거리에서 공전주기 903일인 외계행성 세페우스 자리 감마별Ab를 거느리고 있습니다. 이 외계 행성은 목성 질량의 1.7배 정도 되는 가스 행성입니다.

동반성인 세페우스 자리 감마별B는 태양 질량의 0.4배 정도 되는 작은 별로 20.18AU 거리에서 67.5년을 주기로 공전합니다. 태양계로 치면 목성이나 토성 같은 거대 가스 행성이 있을 자리에 동반성이 있고 화성이 있을 자리에 목성보다 큰 가스 행성이 있는 셈입니다.

연구팀은 스페인 칼라 알토에 있는 2.2m 구경 망원경과 독일 예나에 있는 0.9m 구경 망원경을 통해 세페우스 자리 감마별을 상세히 관측해 일부 수치를 수정했습니다. 연구팀에 따르면 세페우스 자리 감마 AB의 질량은 이전 관측보다 약간 작은 태양 질량의 1.29배와 0.38배이며 들 사이의 거리는 19.56AU입니다. 공전주기도 66.84년으로 나타났습니다.

두 별의 이심율은 생각보다 커서 0.41 정도입니다. 완전한 원궤도가 아니라 타원궤도를 돌고 있다는 이야기입니다. 그래도 서로 적당한 거리를 유지하고 있어 가까운 자리에서 공전하는 행성이 숨어 있을 가능성은 충분합니다. 지구에서 가까운 독특한 쌍성계인 만큼 앞으로 재미 있는 이야기가 많이 나올 것으로 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2022-03-explore-properties-binary-gamma-cephei.html

M. Mugrauer et al, Follow-up observations of the binary system Gamma Cephei. arXiv:2203.04128v1 [astro-ph.SR], arxiv.org/abs/2203.04128

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