(Astrophysicists used the telescopes at the V. M. Keck Observatory in Hawaii to watch two extremely close stars revolve around each other in real time. Credit: V.M. Keck Observatory)
우주에는 태양처럼 혼자 있는 별보다 사실 두 별이 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 매우 흔합니다. 태양보다 작고 어두운 적색왜성 역시 예외가 아닌데, 이중에는 표면 온도가 2700K 이하로 사실상 적외선 영역에서 에너지의 대부분을 방출해 눈에 잘 띄지 않는 초저온 왜성 (ultracool dwarf)도 존재합니다. 물론 2700K는 대부분의 금속이 녹거나 증발할 수 있는 고온이지만, 별에 한정해 이야기하면 그렇다는 것입니다.
노스웨스턴 대학과 UC 샌디에고 캠퍼스의 과학자들은 최근 역대급으로 붙어 있어 하나의 별로 오해했던 초저온 왜성 쌍성계를 발견했습니다. LP 413-53AB는 처음에는 하나의 초저온 왜성으로 생각되었으나 이를 W.M. 켁 망원경으로 관측한 노스웨스턴 대학의 친-춘 추 (Chih-Chun “Dino” Hsu, a postdoctoral researcher in physics and astronomy at Northwestern’s Weinberg College of Arts and Sciences)는 밝기가 규칙적으로 변한다는 사실을 확인하고 새로운 알고리즘으로 이를 분석했습니다.
분석 결과 LP 413-53AB는 사실 두 개의 초저온 왜성이 목성과 위성 칼리스토 거리보다 가깝고 지구 - 달 거리의 2.5배에 불과한 100만km 거리에서 서로를 공전하고 있었습니다. 하지만 이 거리에서 목성보다 훨씬 큰 적색왜성이 서로 충돌하지 않으려면 빨리 도는 수밖에 없습니다. 따라서 공전 주기는 20.5시간에 불과합니다. 역대 최단주기 쌍성계 중에 하나이고 초저온 왜성 쌍성계 중 가장 짧습니다. 더구나 이 쌍성계의 나이는 수십 억년으로 아주 오랬동안 이 위치에서 안정적으로 공전한 것으로 보입니다. 어떻게 이런 일이 가능한지는 아직 모릅니다.
연구팀은 새로 개발한 알고리즘이 이런 형태의 드문 초저온 왜성 쌍성계를 찾는데 도움을 줄 것으로 보고 있습니다. 앞으로 이 기록을 깰 새로운 쌍성계가 나올지 궁금합니다.
참고
https://newatlas.com/space/dwarf-star-system-breaks-record-tightest-ultracool/
https://news.northwestern.edu/stories/2023/01/ultracool-dwarf-binary-stars-break-records/
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