우주 이야기 1224 - 기울어진 디스크를 지닌 독특한 쌍성계

(Original illustration of protoplanetary disc by Sahl Rowther, et al with binary stars added by Poon, et al. Credit: Poon, Zhu, Zanazzi, U of T; Sahl Rowther, et al, Warwick University)

국제 과학자 팀이 매우 독특한 밝기 변화를 보이는 쌍성계를 발견했습니다. 중국 칭화대와 캐나다 토론토 대학의 과학자들은 베른하르트 -1 과 베른하르트-2 (Bernhard-1/Bernhard–2) 쌍성계가 다른 쌍성계와 다르다는 점을 확인했습니다.

두 천체의 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 지구에서 봤을 때 서로 겹쳐 보이면 주기적인 밝기 변화가 일어납니다. 하지만 베른하르트 -1/2는 서로 다른 기간동안 매우 긴 밝기 변화가 일어납니다. 베른하르트 - 1은 192일 동안 112일 간, 베른하르트-2 는 62일 간 20일 동안 밝기가 어두워집니다. 이는 서로 8자 모양으로 공전하는 두 별의 식현상으로는 설명하기 어려운 변화입니다.

연구팀은 베른하르트 쌍성계 주변에 두 별의 공전면에 기울어진 먼지와 가스 디스크가 있다면 이와 같은 밝기 변화를 설명할 수 있다는 사실을 확인했습니다. 지구에서 봤을 때 디스크 아래에 별이 숨으면 어두워 보이는 것입니다. (사진 참조)

보통 쌍성계 주변 별과 디스크는 두 별이 공전하는 평면에 위치하게 마련이지만, 예외는 존재합니다. 과학자들은 베른하르트-1/2 이외에도 Kearns Herbst 15D (KH 15D)라는 사례를 보고한 바 있습니다. 이들이 기울어진 디스크를 지닌 이유는 아직 밝혀지지 않았습니다.

아무튼 넓은 우주에 별의별 별이 다 있을 수 있다는 점을 다시 보여준 연구 같습니다.

참고

https://phys.org/news/2022-07-international-team-astronomers-rare-binary.html

Wei Zhu et al, Two Candidate KH 15D–like Systems from the Zwicky Transient Facility, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac7b2d

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