(This is an artist's concept of the early stages of the young star FU Orionis (FU Ori) outburst, surrounded by a disk of material. A team of astronomers has used the Hubble Space Telescope's ultraviolet capabilities to learn more about the interaction between FU Ori's stellar surface and the accretion disk that has been dumping gas onto the growing star for nearly 90 years. They found that the inner disk, touching the star, is much hotter than expected—16,000 kelvins—nearly three times our Sun's surface temperature. That sizzling temperature is nearly twice as hot as previously believed. Credit: NASA-JPL, Caltech)
1936년 천문학자들은 오리온 자리에 있는 어린 별인 FU Orionis (FU Ori)이 갑자기 100배 정도 밝아진 것을 확인했습니다. 그후 이 별의 밝기는 이 수준에서 지금까지 유지되고 있습니다. 기존의 이론으로는 설명되지 않는 아주 긴 주기의 변광성인 셈입니다.
칼텍의 아돌포 카발호 (Adolfo Carvalho of Caltech)가 이끄는 과학자팀은 허블 우주 망원경의 자외선 관측 능력을 활용해 FU Ori의 미스터리를 조사했습니다.
연구팀은 허블 우주 망원경의 COS (Cosmic Origins Spectrograph) 및 STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph)를 이용해 원자외선과 근자외선 영역에서 높은 온도로 가열된 FU Ori 주변의 강착 원반 (accretion disk)을 확인했습니다.
FU Ori는 현재도 주변에서 많은 물질을 끌어 모으고 있는데, 끌려온 가스들은 주변에서 거대한 디스크 형태로 공전하고 있습니다. 이렇게 성장하는 어린 별을 T 타우리 별 (T Tauri star)라고 부릅니다.
이번 관측 결과에서 과학자들은 FU Ori의 강착원반이 일반적인 T 타우리 별보다 훨씬 크고 질량이 많아 디스크가 별 표면에 붙을 정도라는 사실을 확인했습니다.
따라서 별 표면으로 많은 물질이 떨어질 뿐 아니라 강착원반까지 밝게 빛나면서 예외적으로 90년 간 밝아진 것으로 보입니다. 강착원반의 온도는 태양 표면 보다 몇 배 뜨거운 16000K로 많은 자외선을 뿜어내고 있습니다.
한 가지 더 흥미로운 부분은 이렇게 강력한 빛을 내는 경우 형성 중인 행성에 미치는 영향입니다. 연구팀에 따르면 멀리 떨어진 행성의 경우 구성 물질이 바뀌기는 해도 행성 자체는 살아남을 수 있을 것으로 예상했습니다.
반면 가까운 거리에 있는 행성은 생존이 어려울 것으로 보고 있습니다. 만약 생성초기에 이런 일을 겪은 경우 가까운 궤도에는 행성이 없을 것임을 시사하는 결과입니다. 태양계는 아마도 운 좋게 이런 일을 겪지 않은 것으로 생각되는데, 그렇게 보면 우리의 존재는 정말 수많은 우연의 결과라고 할 수 있습니다.
참고
https://phys.org/news/2024-11-hubble-sizzling-young-star-fu.html
Adolfo S. Carvalho et al, A Far-ultraviolet-detected Accretion Shock at the Star–Disk Boundary of FU Ori, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad74eb
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