(Illustration of the architecture and true physical dimensions of the compact quadruple star system, TIC 120362137. Credit: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-69223-4)
천문학자들이 매우 드문 형태의 3+1 사중성계 (quadruple star system)를 발견했습니다. 우주에는 두 개의 별이 서로를 공전하는 형태의 쌍성계가 흔합니다. 그리고 이런 쌍성계의 중력에 이끌린 작은 별이 쌍성계 주변을 공전하는 삼중성계도 종종 볼 수 있습니다. 태양계에서 가장 가까이 있는 알파 센타우리 삼중성계가 그 대표적 경우입니다.
물론 이런 식으로 사중성계 역시 가능합니다. 두 개의 쌍성계가 또 쌍성계를 이루는 방식인데, 드물기는 하지만 세 개의 별이 서로 균형을 맞춰 공전하는 삼중성계를 다른 별이 공전하는 사중성계도 있습니다. 이런 사중성계는 사실 두 개 밖에 발견된 적이 없는데, 이번에 과학자들이 TIC 120362137라는 새로운 사중성계를 발견했습니다.
이 사중성계의 특징 중 하나는 매우 좁은 공간에 네 개의 별이 모여 있다는 것입니다. 나사의 TESS와 다른 망원경을 통한 관측에서 과학자들은 세 개의 삼중성이 수성 궤도 안쪽 궤도에 매우 밀집해 삼중성계를 이루고 있으며 네 번째 별이 목성 궤도에서 공전하고 있는 것을 확인했습니다. 이 정도 거리에 이렇게 많은 별이 밀집한 것 역시 이례적입니다. 흥미롭게도 가장 안쪽의 별이 가장 크고 뜨거운 별 (Aa)이며 가장 밖에 있는 별이 태양과 비슷한 수준입니다. 공전 주기는 안쪽의 별이 51일 사이이고 네 번째 별이 1046일 정도입니다.
이런 이상한 형태의 사중성계가 형성된 것 역시 미스터리인데, 연구팀은 이 별들의 궤도가 기울기가 매우 완만하다는 점에 주목했습니다. 가장 가능성 높은 생성 시나리오가 모두 원래 평평했던 동일 원반에서 순차적인 분열 과정을 거쳐 형성된 별이라는 것을 시사하는 대목이기 때문입니다.
이렇게 가까운 궤도를 돌고 있지만, 네 별의 궤도는 상당히 안정적이라 수명이 다할때까지 유지될 것으로 예상되고 있습니다. 하지만 마지막 단계에서 적색거성이 되면 서로 겹치는 범위까지 부풀어 오를 것입니다. 이때가 되면 안쪽이 세 별이 합쳐지면서 백색왜성 쌍성계나 다른 시스템으로 발전할 것으로 예상됩니다. 이들이 모두 합쳐져 결국 거대한 초신성이 되는 것은 아닐지 궁금합니다.
참고
https://phys.org/news/2026-03-compact-quadruple-star-area-size.html
Tamás Borkovits et al, Discovery of the most compact 3+1-type quadruple star system TIC 120362137, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-69223-4
댓글
댓글 쓰기