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- 1천900광년 떨어진 TIC 168789840 시스템이 3개의 서로 겹치는 이중 별들로 구성.
- 8천만 개의 별 중 하나
- 태양 질량의 1.2~1.7인 별과 1/2인 작고 차가운 별로 구성

신비로운 6중 별 시스템 발견
이 시스템은 서로를 덮는 세 쌍의 별들로 구성됐다.

우주 희귀성 :
천문학자들이 이전에 관측된 적이 없는 다중 별 시스템을 발견했다.
세 쌍으로 서로 공전하는 6개의 별이 있다. 이중 별의 각 쌍은 우리가 볼 때 별이 서로를 덮는 방식으로 정렬된다. 이것은 1천900광년 떨어져 있는 TIC 168789840 시스템이 3개의 서로 겹치는 이중 별들로 구성된 최초의 6성 시스템이라는 것을 의미한다. 

▲ 천문학자들은 3개의 궤도를 맴도는 쌍성 별들로 구성된 별 시스템을 발견했다. 매우 희귀한 별이다. © NASA / GSFC, Chris Smith

대부분의 별은 외롭지 않다. 다중 별 시스템의 일부로 태어낸다.
우리 태양에는 아마도 한때 별의 자매가 있었을 것이다. 천문학자들은 모든 별의 약 1/3이 이중 또는 삼중 별이라고 추정하고 있다. 반면에 별 다섯 개 또는 더 많은 중력 결합 파트너로 구성된 시스템은 더 불안정하기 때문에 훨씬 드물다. 그런 다음 일반적으로 이중 별의 여러 트리오로 구성된다.

8천만 분의 1

NASA의 Goddard 우주 비행 센터의 브라이언 포웰(Brian Powell)이 이끄는 천문학자들은 최근 진짜 희귀한 것을 발견했다. 그들은 슈퍼컴퓨터를 사용해 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite) 우주 망원경에서 주기적으로 밝기를 변화시키는 별을 검색했다.
그 목적은 조사된 약 8천만 개의 별 중에서 서로 가려진 쌍으로 구성된 여러 시스템을 찾는 것이었다.

실제로 분석 소프트웨어는 3개 이상의 별로 구성된 100개 이상의 별 시스템을 감지했다.
그러나 이러한 시스템 중 하나인 다중 시스템 TIC 168789840(TYC 7037-89-1)은 약 1천900 광년 떨어진 곳에 위치했지만 특별한 희귀성으로 판명되었다.
연구자들이 보고한 것처럼 빛 곡선이 주기적으로 어두워지면 6개의 별이 서로 주위를 돌고 있음을 알 수 있다.

▲ 그림 1. TIC 168789840의 구조, 내부 4중 AC 및 외부로 배열된 3개의 일식 이중으로 구성된 6중시스템 (출처: 관련 논문 PDF TIC 168789840: A Sextuply-Eclipsing Sextuple Star System)

세 쌍의 별 6개

Powell과 그의 팀은 "TIC 168789840이 발견되기 전에는 알려진 6중 별 시스템이 17개에 불과했다"라고 보고했다. 새로 발견된 시스템은 약 4년 동안 서로 궤도를 도는 두 개의 내부 별 쌍 A와 C로 구성된다. 이 이중 시스템 내에서 별 파트너는 한 궤도에 단지 약 1.5일만 필요하다.

또 다른 이원성 계는 이 내부 별 사중주를 둘러싸고 있다.
이것은 더 멀리 떨어져 있으며 안쪽 두 쌍의 궤도를 도는 데 약 2천 년이 걸린다.
3쌍의 궤도를 도는 TIC 168789840은 별자리 쌍둥이 자리에서 육안으로 볼 수 있는 6중 별계와 유사하다. 쌍둥이 자리의 오른쪽 머리인 카스토르도 3쌍의 별로 구성돼 있다.

▲ 6중 별 시스템 TIC 168789840의 구성. © NASA 고다드 우주 비행 센터

일식의 춤

그러나 희귀한 6중 시스템 중에서도 TIC 168789840은 특별한 것이다.
세 쌍의 별이 모두 가시적인 통과를 보여주는 최초의 항성계이기 때문이다.
이중 별은 우리에게서 본 두 파트너 별이 서로 지나가고 서로를 덮는 방식으로 정렬된다.
"이로 인해 TIC 168789840은 3개의 겹치는 이중 별들로 구성된, 최초로 알려진 6중 시스템이 됐다"고 Powell과 그의 팀이 말했다.

이러한 상호 이동을 통해 천문학자들은 6개의 별의 특성을 보다 면밀하게 결정할 수 있었으며, 이는 즉시 TIC 168789840의 세 번째 특징인 "3개의 이원성 시스템은 사실상 3중이다"고 보고했다. 세 가지 모두 태양 질량의 1.2~1.7인 별과 태양 질량의 약 절반을 차지하는 더 작고 차가운 파트너로 구성되어 있기 때문이다.

이 6개의 별은 어떻게 생겼을까?

이 서신은 어떻게 그러한 6중 별 시스템이 발생할 수 있는지에 대한 의문을 제기한다.
천문학자들은 처음에 두 개의 원시 별 한 쌍이 원시 구름에 존재했다고 의심한다.
오늘날의 주 별인 A와 C쌍 이다. 이 앙상블은 중력으로 인해 세 번째 젊은 별을 포착했다. 오늘날 외부 B 쌍의 주 별이다.

그와 관련된 중력 난류는 남아있는 가스 구름의 붕괴로 이어졌고 세 개의 시작 별 근처에 세 개의 작은 동반자를 만들었다. 이것은 원래의 원시성 쌍에서 가까운 4중주를 만들었고 포획 된 별에서 다소 먼 이중 시스템 B를 만들었다.

Powell과 그의 팀은 "이 시나리오는 여전히 추측이지만, 주기적으로 감추는 내부 4중주 AC가 생성된 방법과 외부 쌍이 같은 수준에 있는 이유를 설명한다"고 말했다.
(The Astronomical Journal, 승인 됨, Preprint : arXiv : 2101.03433)

출처 : NASA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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