죽음은 단순히 삶의 일부이며 별과 다른 천체에 관한 경우에도 마찬가지입니다. 물론, 타임라인은 이것들과 관련하여 훨씬 더 큽니다. 그러나 기본 규칙은 동일합니다. 모든 살아있는 유기체와 마찬가지로 별도 결국 노년에 이르고 백색 왜성이 됩니다. 그리고 일부는 태어날 만큼 운이 좋지도 않고 대신 갈색 왜성으로 알려진 실패한 별의 부류가 됩니다.
이러한 천체에 대해 잘 알고 있음에도 불구하고 천문학자들은 단일 항성계에서 둘 다의 예를 찾을 수 있으리라고 기대하지 않았습니다! 그런데도 에 따르면 새로운 연구 , 그것은 정확히 국제 천문학 팀이 WD 1202-024를 보고 발견한 것입니다. 의 데이터를 사용하여 케플러 우주 망원경 , 그들은 실패한 별(갈색 왜성)과 별의 나머지 부분(백색 왜성)으로 구성된 쌍성계를 발견했습니다.
발견을 한 팀은 다음의 연구원들로 구성되었습니다. 카블리 천체 물리학 및 우주 연구 연구소 MIT에서는 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터 (CfA), 외계행성연구소 (iREx) 및 NASA의 Ames 연구 센터. '라는 제목의 연구 결과를 설명하는 연구 WD 1202-024: 가장 짧은 기간의 대격변 전 변수 ', 최근 월간지에 게재된왕립천문학회 월간 공지.
T형 갈색왜성에 대한 화가의 인상. 크레딧: Wikimedia Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported 라이선스에 따른 Tyrogthekreeper
원래 백색왜성은 슬론 디지털 스카이 서베이 (SDSS) – WD1202-024로 지정 – 그리고 고독한 항성으로 생각되었습니다. 그러나 K2 임무에서 조사한 별의 광곡선을 조사하는 동안 이 연구의 주 저자인 Dr. Saul Rappaport(MIT)와 Andrew Vanderburg(CfA)는 각각 다음과 같이 말했습니다. 밝기가 이상하게 떨어집니다.
외계행성의 통과는 밝기의 작은 저하를 일으키는 것으로 알려져 있지만, 이 경우의 광도 곡선은 특히 깊고 넓은 일식을 보여줍니다. 또한, 이 일식 사이에 훨씬 더 뜨거운 백색 왜성이 조명을 받는 차가운 성분(즉, 갈색 왜성)으로 인해 밝기에 변화가 있었던 것으로 보입니다. 이것은 통과하는 물체가 다소 크다는 것을 나타내므로 예상치 못한 것이었습니다.
이를 해결하기 위해 팀은 K2 미션, SDSS 조사 및 마젤란 6.5m 망원경 . 그들은 또한 3개 대륙에 있는 5개의 서로 다른 지상 기반 망원경의 데이터를 사용했습니다. 여기에는 아마추어가 운용하는 애리조나의 36cm 및 80cm 망원경이 포함되어 있습니다. 남아프리카 천문대 , 그리고 1.6m 망원경 몽메간틱 천문대 ('OMM') 퀘벡.
이 결합된 데이터로부터, 그들은 그들의 관측이 0.067 태양 질량의 갈색 왜성 동반자에 의해 가려지는 0.4 태양 질량의 뜨거운 백색 왜성과 일치한다는 것을 추론할 수 있었습니다. 그들은 또한 거의 가장자리에 붙어 있는 것처럼 보이는 이 두 물체가 약 100km/s의 속도로 작동하는 단 71분 12초의 주기로 서로를 공전한다는 것을 확인했습니다.
K2 임무에 의해 포착된 광곡선(검은색 선), 동반성(빨간색 선)에 대한 조명 효과를 에뮬레이트하는 기하학적 모델이 있는 반면, 파란색 선은 K2 관측의 길이를 기반으로 한 모델에 적합합니다. 크레딧: 유비숍
그러나 Bishop's University의 교수이자 이 논문의 공동 저자 중 한 명인 Lorne Nelson이 설명했듯이 팀은 또한 이 시스템이 어떻게 생겼는지 설명하고 싶었습니다. '우리는 강력한 모델을 구축했지만 이 시스템이 어떻게 형성되고 궁극적인 운명이 어떻게 될 것인지와 같은 '큰 그림' 문제를 해결해야 했습니다.'라고 그는 말했습니다.
이를 위해 그들은 정교한 컴퓨터 모델을 사용하여 WD1202의 형성과 진화를 시뮬레이션했습니다. 그들의 시나리오에 따르면, 원시 시스템은 1.25 태양 질량 별과 갈색 왜성으로 구성되어 서로 150일의 궤도를 돌고 있습니다. 별은 나이가 들면서 팽창하기 시작했고 결국에는 갈색 왜성 동반자를 훨씬 더 좁은 궤도로 끌어당긴 적색 거성이 되었습니다.
그들은 또한 이것이 갖는 효과를 설명하기 위해 3D 애니메이션을 구성했습니다. Nelson은 다음과 같이 설명했습니다.
“이것은 계란 때리는 효과와 비슷합니다. 갈색 왜성은 적색거성의 중심을 향해 나선을 이루고 있으며, 적색거성의 질량의 대부분이 핵에서 들어 올려져 추방되게 한다. 그 결과 거인의 뜨거운 헬륨 핵과 함께 매우 촘촘한 짧은 주기의 궤도를 도는 갈색 왜성이 탄생했습니다. 그 핵은 냉각되어 오늘날 우리가 관찰하는 백색 왜성이 됩니다.”
또한, 그들의 계산에 따르면 원시 쌍성은 약 30억 년 전에 형성되었을 것이며 2억 5천만 년 이내에 백색 왜성은 갈색 왜성을 잡아먹기 시작할 것이라고 합니다. 이 시점에서 갈색 왜성은 떨어져 나와 백색 왜성 주위에 별 주위 디스크를 형성할 가능성이 높으며, 이 디스크에서 천천히 물질이 축적됩니다.
수백만 년 동안 지속되고 이전에는 관찰할 수 없었던 거대한 적색 초거성의 별에 대한 예술가의 인상. 크레딧: CAASTRO / Mats Björklund(Magipics)
이런 일이 발생하면 바이너리는 깜박이는 라이트 커브를 포함하는 대격변 변수(CV)의 징후를 표시하기 시작합니다. 그리고 결국 전체 시스템이 불 같은 대격변(일명)으로 꺼질 가능성이 높습니다. 1a형 초신성. 또한 이 250년의 기간은 지금까지 발견된 쌍성계 중 가장 짧은 대격변 이전의 변수이므로 이 발견을 더욱 희귀하게 만듭니다.
그래서 아마도 그 발견은 결국 그렇게 슬프지 않았을 것입니다. 예, 실패한 별은 죽음의 고통 속에서 별 주위를 도는 것이 중요하지만 항상 그런 것은 아니었다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 한때 WD 1202-024는 초대형 가스 거인이 공전하는 중요한 별이었습니다. 죽음이 다가옴에 따라 두 사람은 궤도에서 너무 팽팽해졌으며 실패한 스타덤과 거의 항성 죽음에 대한 완벽한 그림이 되었습니다. 그리고 시간이 지나면 그들은 함께 모여 대격변의 폭발을 일으킬 것입니다. 나는 우리 모두가 동의할 수 있다고 생각합니다.
이 연구 결과는 지난주(2017년 6월 6일 화요일) 제230차 미국천문학회 학술대회 .