별은 반쪽은 차분한 반면 다른 반구는 번갈아서 밝았다가 어둡게 변한다.
1500광년 떨어져 있는 별 HD74423은 지금까지 독특하지만 완전히 새로운 종류의 변하는 별의 개척자가 될 수 있다. 이상한 행동의 원인은 근처의 동반자 별의 중력 영향이다.

 

독특한 현상
천문학자들이 처음으로 한쪽에서만 맥동하는 별을 발견했다.
별은 반쪽은 차분한 반면 다른 반구는 번갈아서 밝았다가 어둡게 변한다.
1500광년 떨어져 있는 별 HD74423은 지금까지 독특하지만 완전히 새로운 종류의 변하는 별의 개척자가 될 수 있다. 이상한 행동의 원인은 근처의 동반자 별의 중력 영향이다.
"Nature Astronomy"저널에 보고된 내용이다.

▲ 별 HD74423은 동반자의 인력에 의해 변형되며 한쪽만 밝기 변동을 나타낸다. © Gabriel Perez Diaz / IAC

고대 이집트인들도 일부 별들의 밝기가 규칙적으로 변동하는 것을 관찰했다.
그러나 이 맥동의 원인은 매우 다르다. 어떤 경우에는 별이 이중 별이며, 파트너가 서로를 교대로 덮거나 중력의 영향으로 파트너의 광도가 변동한다. 가변하는 별 내부의 프로세스도 규칙적인 맥동을 일으킬 수 있다.

지금까지 알려진 모든 가변 별에는 공통점이 하나 있다. 광도의 변동은 항상 별의 일부가 아니라 전체에서 발생했으며 모든 면에서 볼 수 있다.

눈에 띄는 빛 곡선

최근 천문학자들은 이 규칙에 대한 첫 번째 예외를 발견했다.

바르샤바에 있는 니콜라우스 코페르니쿠스 천문학 센터의 게랄드 핸들러(Gerald Handler)와 동료들은 Citizen-Science 프로젝트의 도움으로 이 별을 추적했다. 이 과정에서 NASA TESS 우주 망원경이 우리 주변의 태양같은 별을 기록한 빛의 곡선을 평가했다.

가벼운 곡선 중 하나가 눈에 띄었다.

연구진은 “빛의 곡선은 최소값의 깊이가 변하며 최대 값은 변하지 않는다”고 설명했다. "최소의 진폭은 10배만큼 변한다." 이 별은 밝기에 있어서 규칙적인 변동을 보였지만, 그 패턴은 이전에 알려진 것과는 다르다. 빛 곡선의 기원은 우리에게서 1500 광년 떨어져 있는 별 ‘HD74423’이었다.

동반자 별 탓일까?

이상한 빛의 변동은 어떻게 생겼을까?
별 HD74423에는 친밀한 동반자로서 붉은 왜성이 있다. 둘 다 이틀이 채 되기 전에 한번 씩 서로 원을 그린다. "그러나 맥동하는 별이 그 동반자에 의해 덮여 있다는 사실은 이러한 변조를 설명 할 수 없다"고 연구원들은 보고했다. 동반자의 인력으로 인해 별의 약간의 변형 조차도 이 맥동 패턴을 생성 할 수 없었다.

동요 패턴을 더 자세히 분석하면 맥동 강도는 별이 현재 망원경을 향하고 있는 쪽에 따라 달라진다. 카나리아 제도 천체 물리 연구소의 공동저자 데이비드 존스(David Jones)는 “별 궤도로서 가변 별의 다른 부분을 본다. 때때로 우리는 측면이 동반자를 향하고 때로는 외부를 본다." 이러한 관점 변화의 리듬또한 별의 밝기를 변동시킨다. 

첫 반쪽만 밝기를 변형하는 별

이로부터 천문학자들은 HD74423의 밝기가 표면 전체에 반동하지 않고 반구에서만 펄싱한다고 결론 지었다. 어느 쪽인지-동료와 마주 치거나 떨어져 있는지 여부는 여전히 불분명하다. 그럼에도 불구하고 HD74423은 한쪽에서만 맥동하는 것이 분명하다. HD74423은 완전히 새로운 종류의 상호 가변 별을 나타내는 대표적인 최초의 별이다.

센트럴 랭카셔 대학(University of Lancashire)의 공동저자 돈 커츠(Don Kurtz)는 “1980 년대 이래로 그러한 별들이 이론적으로 존재할 수 있다는 것을 알고 있다. 그러나 지금까지 천문학자들은 반쯤 맥동하는 별을 찾을 수 없었다. “이 발견은 이런 종류의 별을 찾는 동기부여가 된다.”고 말했다.

Nature Astronomy, 2020; doi: 10.1038/s41550-020-1035-1
출처 : 시드니 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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