관측 사상 가장 격력한 심박동별 발견 - 스푸트니크::sputnik

조석 작용으로 발생하는 거대한 파동이 연성계를 이루는 두 항성 중 한쪽에 반복해 작용할 가능성이 최신 연구를 통해 제기됐다. 일명 심박동별(Heartbeat Star)에서 관찰되는 조석파의 영향이 항성에서 확인된 것은 처음이다.

미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터(CfA) 연구팀은 연성계를 이루는 두 항성 가운데 한쪽에 거대한 조석파가 밀려드는 파괴적인 현상을 잡아냈다고 최근 발표했다.

지구를 산산조각낼 정도로 엄청난 조석파가 한쪽 항성에 몰아치는 연성계는 대마젤란은하 인근, 정확히는 지구에서 약 16만9000광년 떨어진 'MACHO 80.7443.1718'이다.

아티스트가 그린 심박동별 'MACHO 80.7443.1718'의 상상도. 연성에 의해 주성에 가해지는 조석파는 주성 반경의 20%에 영향을 주는 것으로 추측됐다. <사진=Melissa Weiss·CfA 공식 홈페이지>

연성계를 이루는 주성의 질량은 대략 태양의 35배로 추측된다. 동반성의 질량은 그보다 훨씬 작다. 두 항성은 타원형에 가까운 궤도를 그리며 서로 주위를 공전하는 전형적인 심박동별이다. 각 궤도가 맞닿은 부분에서 항성이 근접해 마주보고 지나갈 때 심장 박동처럼 밝기가 주기적으로 변한다고 해서 붙은 이름이다.

'MACHO 80.7443.1718'에서 눈여겨볼 부분은 어마어마한 조석력이다. 연구팀 관계자는 "공전 운동하는 주성과 동반성이 근접해 엇갈릴 때마다 서로의 중력에 의해 지구와 달처럼 조석 작용이 일어난다"며 "이에 의해 거대한 파도가 발생, 주성의 표면 일부분이 크게 돌출되는 등 변형되는 듯하다"고 전했다.

이어 "이는 심박동별에서는 흔한 현상이지만 'MACHO 80.7443.1718'의 경우 밝기 변동이 예측치의 무려 200배에 달했다"며 "동반성이 접근하면 주성에 조석파가 발생하는데, 천체 모델링 결과 지구 전체를 수백 번 반복해 파괴할 정도의 에너지"라고 덧붙였다.

심박동별의 궤도. 두 천체가 서로 맞물린 궤도를 따라 근접하면 조석력에 의한 밝기 변화가 주기적으로 발생한다. <사진= NASA Space News 유튜브 공식 채널 영상 'The Star with the Biggest Waves Ever: How a Heartbeat Star Creates Waves as High as Three Suns' 캡처>

센터는 이렇게 심하게 변동하는 심박동별이 지금까지 별로 알려지지 않은 점에 의미를 부여했다. 연구팀 관계자는 "'MACHO 80.7443.1718'의 중력 상호작용으로 주성에 발생하는 조석파는 주성 반경의 20%인 약 430만㎞에 달할 것"이라고 예측했다.

연구팀은 조석파에 의해 빛을 내는 항성을 더 찾아내기 위해 관측 활동을 이어갈 계획이다. 심박동별은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 망원경을 통한 관측이 활발하며, 지금까지 약 1000개가 특정됐다. 이중 20개는 'MACHO 80.7443.1718'과 같이 극단적 조석파가 발생한다.

정이안 기자 anglee@sputnik.kr 

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