바너드별

3. 특징

바너드 별은 어두운 분광형 M4의 적색 왜성으로, 망원경 없이는 볼 수 없을 정도로 희미하다. 겉보기 등급은 9.57이다.^[66] 인간의 맨눈으로 볼 수 있는 가장 어두운 별이 6등급임을 고려하면, 바너드 별은 사람의 시각적 한계치보다 27배나 더 어두운 천체이다.

바너드 별의 나이는 70억~120억 년 정도로 추정되는데, 이는 태양보다 훨씬 오래된 것이다.^[65] 밝기 변화를 통해 측정한 바너드 별의 자전 주기는 130일이다. (태양은 25일)^[91] 1998년 천문학자들은 이 별의 표면에서 극심한 플레어 현상을 발견했으며, 이로 인해 바너드 별은 플레어 별로 분류되었다.^[66] 바너드 별의 변광성 명칭은 '뱀주인자리 V2500'이다.

고유 운동으로 계산한 바너드 별의 상대적 측면 속도는 초당 90킬로미터이다. 1년에 10.3초씩 이동하며, 인간 수명에 해당하는 시간 동안 보름달 각지름의 절반인 0.25도를 움직인다.^[67]

바너드 별이 태양에 대하여 움직이는 상대 속도는 청색 편이를 통해 측정할 수 있다. 이 상대 속도는 성표에 따라 다른 값을 가지는데, SIMBAD에서는 초당 106.8킬로미터, ARICNS에서는 110.8킬로미터이다. 고유 운동과 청색 편이를 조합한 바너드 별의 태양에 대한 실제 속도는 각각 초당 139.7킬로미터와 142.7킬로미터이다.^[68] 바너드 별은 태양에 빠르게 접근하고 있으며 서기 11700년경 3.8광년까지 다가올 것이나,^[69] 이때에도 밝기는 8.5등급으로 인간의 맨눈에는 보이지 않을 것이다.

M형 왜성들에 대한 중원소 함량 연구에 따르면, 바너드 별의 중원소 함량은 태양의 10~32% 수준이다.^[1] 항성을 구성하는 물질 중 헬륨보다 무거운 원소의 비율을 나타내는 '중원소 함량'은, 별들을 은하 내 여러 종족으로 구별하는 기준이 된다. 바너드 별은 늙은 별이자 중원소 함량이 적은 항성종족 II에 해당한다.

3. 1. 고유 운동

3. 2. 거리

3. 3. 물리적 성질

4. 행성계

바너드 별을 도는 행성에 대한 논의는 오랫동안 계속되어 왔다. 1960년대부터 페테르 판 데 캄프의 행성 존재 주장이 제기되었으나, 1970년대에 반박되었다. 이후에도 여러 관측이 이루어졌지만 행성은 발견되지 않았다.

2024년 8월, 초대형 망원경(VLT)의 ESPRESSO 분광기 데이터를 사용하여, 최소 질량 , 공전 주기 3.15일의 외계 행성(바너드 별 b) 존재가 확인되었다. 이는 바너드 별을 공전하는 행성에 대한 최초의 설득력 있는 증거였다. 이 연구에서는 추가적으로 세 개의 저질량 행성 후보(바너드 별 c, d, e)가 제안되었다. 확인된 행성과 행성 후보들은 모두 생명체 거주가능 영역보다 별에 더 가깝게 공전한다.^[20]

4. 1. 이전의 행성 존재 주장

4. 1. 1. 측성학적 행성 탐색

4. 1. 2. 2018년의 행성 후보

5. 항성 플레어

1998년 7월 17일, 바너드 별에서 항성 플레어가 관측되었다. 이는 분광 방출의 변화를 통해 확인되었으며, 당시에는 별의 '떨림' 현상을 관측하던 중 우연히 발견되었다.^[90] 4년 후, 이 플레어는 자세히 분석되었고, 플레어의 온도가 8000켈빈으로, 별 표면 온도의 두 배가 넘는다는 사실이 밝혀졌다.^[90] 플레어의 불규칙한 특성을 고려하여, 연구에 참여한 다이앤 펄슨은 "이 별은 아마추어 천문가들이 관측하기에 매우 좋은 대상이 될 것이다."라고 언급했다.^[61]

이러한 플레어 현상은 늙은 별에서 강렬한 항성 활동이 흔하지 않다는 점에서 놀라운 발견이었다. 플레어는 완전히 이해되지는 않았지만, 강력한 자기장이 플라스마 대류를 억제하여 발생하는 것으로 추정된다. 강력한 자기장은 빠르게 회전하는 별에서 생성되는 반면, 늙은 별은 느리게 회전하는 경향이 있다. 따라서 바너드 별과 같이 늙은 별에서 이러한 규모의 플레어 현상이 발생하는 것은 드문 일로 여겨진다.^[61] 1998년 연구에서는 바너드 별의 밝기가 주기적으로 변하는 이유 중 하나가 130일 이상 지속되는 흑점 때문일 수 있다는 증거를 제시하기도 했다.^[91]

2019년에는 두 개의 추가적인 자외선 플레어와 한 개의 X선 플레어가 감지되었다. 자외선 플레어는 각각 3×10²²줄의 원자외선 에너지를 가졌고, X선 플레어는 1.6×10²²줄의 에너지를 가졌다.^[44]

6. 다이달로스 계획

1973년부터 1978년 사이에 수행된 다이달로스 계획은 현재 또는 근미래 과학 기술을 이용하여 빠른 속도로 무인 우주선을 개발하는 계획이었다.^[81] 바너드 별은 행성을 거느릴 것으로 생각되었기 때문에 이 계획의 목표지로 선정되었다.^[82]

다이달로스 계획은 중수소나 헬륨-3의 전자 충격을 통해 핵융합 작용을 일으켜 4년간 우주선을 가속시켜 광속의 12퍼센트에 이르는 속도를 얻는 것이 구체적인 방법이었다. 이 속도로 비행하면 인간의 생애보다 짧은 50년 만에 바너드 별에 도착할 수 있다.^[61] 이 계획에서는 별 자체 및 동반 행성체에 대한 연구 외에도, 태양과 이 별 사이의 성간 물질에 대한 연구도 함께 진행되었다.^[61]

1980년 로버트 프레이타스는 초기 다이달로스 계획 모형을 바탕으로 더 야심찬 계획을 제안했다. 그는 외계 생명체를 찾아내고 접촉하기 위한 '자기 복제 우주선'을 만들 것을 제안했다.^[83] 이 우주선은 목성 궤도에서 건조된 뒤 다이달로스 계획과 유사한 방법으로 발사되어 47년 후 바너드 별에 도착하며, 도착 후에는 자기 복제 과정을 시작하여 공장을 건설하고 탐사선을 제작하며, 최종적으로 1천 년 내에 자기 자신과 똑같은 탐사선을 만들어 내게 된다.^[84]

7. 주변 항성

바너드 별 주변의 천체들은 대부분 적색 왜성이다. 가장 가까운 이웃은 로스 154로 5.41ly 떨어져 있다. 두 번째로 가까운 천체는 태양(5.98 광년)이며, 세 번째가 센타우루스자리 알파(6.47 광년)이다.^[71] 바너드 별에서 보면 태양은 외뿔소자리 서쪽 가장자리, 적경=, 적위= 위치에서 하늘의 정반대편에 나타날 것이다. 태양의 절대 등급은 4.83 등급이지만, 가까운 거리 때문에 바너드 별에서 본 태양은 매우 밝은 1등급 별로 보일 것이며, 이는 지구에서 본 폴룩스의 밝기와 비슷하다.^[92]

참조

_[1] 논문 M-Subdwarfs: Spectroscopic Classification and the Metallicity Scale 1997-02
_[2] 논문 UBV(RI)C JHK observations of Hipparcos-selected nearby stars
_[3] 논문 VizieR Online Data Catalog: 2MASS All-Sky Catalog of Point Sources (Cutri+ 2003) 2003-06
_[4] 논문 VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+, 2007–2017)
_[5] 논문 A Model of our Stellar Neighborhood
_[6] 논문 Erstes Müchner Sternverzeichniss enthaltend die mittleren Örter von 33082 Sternen
_[7] 웹사이트 Astronomy Survey Fall 2010 http://shiva.uwp.edu[...] 2013-05-05
_[8] 논문 A small star with large proper motion 1916-09
_[9] 논문 Barnard's Star and the M Dwarf Temperature Scale 2004-05
_[10] 웹사이트 IAU Working Group on Star Names (WGSN) https://www.iau.org/[...] International Astronomical Union 2016-05-22
_[11] 웹사이트 Naming Stars https://www.iau.org/[...] International Astronomical Union 2017-12-16
_[12] 논문 Barnard's Star as a Proxy for Old Disk dM Stars: Magnetic Activity, Light Variations, XUV Irradiances, and Planetary Habitable Zones 2005-05
_[13] 웹사이트 A Flare for Barnard's Star http://www.astronomy[...] Kalmbach Publishing Co 2006-08-10
_[14] 논문 The Close Approach of Stars in the Solar Neighborhood
_[15] 논문 A list of stars with large expected angular diameters 1982-03
_[16] 웹사이트 Barnard's Star http://www.solstatio[...] Sol Station 2006-08-10
_[17] 논문 The low-level radial velocity variability in Barnard's Star 2003-05-23
_[18] 논문 Exploring the stellar properties of M dwarfs with high-resolution spectroscopy from the optical to the near-infrared
_[19] 웹사이트 VizieR record for Barnard's Star https://vizier.u-str[...] Centre de Données astronomiques de Strasbourg
_[20] 웹사이트 Scientists discover planet orbiting closest single star to our sun https://phys.org/new[...] 2024-10-01
_[21] 문서 The parameters for planet b are taken from the 1-planet model in Table 7, while the parameters for the other candidates are taken from the 4-planet model in Table E.2, which has different parameters for planet b.
_[22] 웹사이트 The Barnard's Star Blunder http://www.astrobio.[...] 2014-01-26
_[23] 논문 Astrometric study of Barnard's star from plates taken with the 24-inch Sproul refractor
_[24] 논문 Parallax, proper motion acceleration, and orbital motion of Barnard's Star
_[25] 논문 Alternate dynamical analysis of Barnard's star 1969-08
_[26] 논문 An unsuccessful search for a planetary companion of Barnard's star (BD +4 3561)
_[27] 논문 Astrometric analysis of the field of AC +65 6955 from plates taken with the Sproul 24-inch refractor 1973-06
_[28] 웹사이트 The Search for the Extrasolar Planets: A Brief History of the Search, the Findings and the Future Implications http://www.public.as[...] Arizona State University 2006-08-10
_[29] 논문 The planetary system of Barnard's star
_[30] 웹사이트 Barnard's Wobble http://media.swarthm[...] Swarthmore College 2010-06-02
_[31] 웹사이트 Super-Earth Orbiting Barnard's Star – Red Dots campaign uncovers compelling evidence of exoplanet around closest single star to Sun https://www.eso.org/[...] 2018-11-15
_[32] 웹사이트 Super-Earth Orbiting Barnard's Star https://www.eso.org/[...] European Southern Observatory 2018-11-14
_[33] 웹사이트 A Frozen Super-Earth May Orbit Barnard's Star https://www.scientif[...] 2018-11-19
_[34] 논문 A Dedicated M Dwarf Planet Search Using the Hobby-Eberly Telescope
_[35] 논문 Interferometric Astrometry of Proxima Centauri and Barnard's Star Using Hubble Space Telescope Fine Guidance Sensor 3: Detection Limits for Substellar Companions
_[36] 논문 A study of the astrometric motion of Barnard's star
_[37] 문서 "''M'' sin ''i''" means the mass of the planet times the sine of the angle of inclination of its orbit, and hence provides the minimum mass for the planet.
_[38] 웹사이트 Barnard's Star: No Sign of Planets https://www.centauri[...] 2012-08-16
_[39] 논문 Precise Doppler Monitoring of Barnard's Star
_[40] 웹사이트 Updates from the Project Manager http://planetquest.j[...] NASA 2010-11-08
_[41] 웹사이트 Darwin factsheet: Finding Earth-like planets http://www.esa.int/e[...] European Space Agency 2009-10-23
_[42] 논문 Optical Spectroscopy of a Flare on Barnard's Star
_[43] 논문 Photometry of Proxima Centauri and Barnard's star using Hubble Space Telescope fine guidance senso 3
_[44] 논문 The High-Energy Radiation Environment Around a 10 Gyr M Dwarf: Habitable at Last? 2020-09-02
_[45] 웹사이트 NASA's Spitzer and WISE Telescopes Find Close, Cold Neighbor of Sun http://www.nasa.gov/[...] 2014-04-25
_[46] 문서 The Sun's apparent magnitude from Barnard's Star, assuming negligible [[Extinction (astronomy)|extinction]]: $\backslash begin\{smallmatrix\}\; m\; =\; 4.83\; +\; 5\backslash cdot((\backslash log\_\{10\}\; 1.834)\; -\; 1)\; =\; 1.15\; \backslash end\{smallmatrix\}$.
_[47] 논문 Project Daedalus – The mission profile http://md1.csa.com/p[...] 2006-08-15
_[48] 간행물 Daedalus, Project http://www.daviddarl[...] 2005-07
_[49] 논문 A Self-Reproducing Interstellar Probe http://www.rfreitas.[...] 1980-07
_[50] 웹사이트 Barnard's Star http://www.solstatio[...] 2019-01-06
_[51] 논문 Searching for stars closely encountering with the solar system
_[52] 웹사이트 Scientists discover planet orbiting closest single star to our sun https://phys.org/new[...] 2024-10-01
_[53] 문서 惑星bのパラメーターはTable 7の1惑星モデルから取得され、他の惑星候補のパラメーターはTable E.2の4惑星モデルから取得されている。このモデルでは、惑星bに対して異なるパラメーターが設定されている。
_[54] 논문 Astrometric study of Barnard's star from plates taken with the 24-inch Sproul refractor https://webcitation.[...]
_[55] 논문 Alternate dynamical analysis of Barnard's star
_[56] 논문 An unsuccessful search for a planetary companion of Barnard's star (BD +4 3561)journal=The Astronomical Journal
_[57] 논문 Project Daedalus – The mission profile http://md1.csa.com/p[...]
_[58] 웹사이트 地球から6光年の「バーナード星」に惑星が存在か？ - 国際研究チーム https://news.mynavi.[...] マイナビニュース 2020-03-01
_[59] 웹사이트 New paper indicates potential for primitive life on icy Barnard b super-earth planet if geothermal activity exists https://phys.org/pdf[...] Phys.org 2020-03-01
_[60] 웹사이트 Planet Barnard's b http://exoplanet.eu/[...] 2021-01-29
_[61] 문서 한국천문학회 편, 《천문학용어집》 159쪽 우단 16째줄
_[62] 문서 인용 부호처럼 '벨록스 바나르디'로 쓰기도 한다. 링크 문서 13페이지를 참고할 것. [http://www.jimloy.com/astro/barnard.htm] ; [http://www.dudleyobservatory.org/InTheSky/Skywatch2001/skywatch_07_2001n.htm] ;[http://www.sfaa-astronomy.org/newsletter/pdfs/2007-08.pdf]
_[63] 저널 http://adsabs.harvar[...] 2006-08-10
_[64] 저널 http://adsabs.harvar[...] 2006-08-16
_[65] 웹인용 http://adsabs.harvar[...] 2006-09-07
_[66] 웹인용 http://www.astronomy[...] 2006-08-10
_[67] 웹인용 http://www.astro.uiu[...] 2015-12-31
_[68] 문서 ''실제 속도'' = (90² + 106.8²)^½ = 139.7 또는 ''실제 속도'' = (90² + 110.8²)^½ = 142.7. 고유 운동이 큰 별은 태양에 대한 실제 속도도 빠르지만, 여기에는 태양과의 거리라는 변수가 포함되어 있다. 우리 은하 내에 알려진 별들 중 가장 고유 운동이 큰 별은 [[울프 424]]로 속도는 무려 초당 555킬로미터에 이른다.
_[69] 문서 García-Sánchez, J., et al, [http://adsabs.harvard.edu/abs/2001A%26A...379..634G Stellar encounters with the solar system], ''Astronomy & Astrophysics'' '''379''', p.642 (2001).
_[70] 저널 http://articles.adsa[...] 2007-10-14
_[71] 웹인용 Barnard's Star http://www.solstatio[...] Sol Station 2006-08-10
_[72] 웹인용 외계 행성 탐사 : 탐사 역사 개관 - 탐색 및 미래 전망.('The Search for the Extrasolar Planets: A Brief History of the Search, the Findings and the Future Implications, Section 2') http://www.public.as[...] Arizona State University 2006-08-10
_[73] 웹인용 바너드 별에 대한 잘못된 관측('The Barnard's Star Blunder') http://www.astrobio.[...] 2006-08-09
_[74] 저널 바너드 별에 대한 다른 운동학적 분석('Alternate dynamical analysis of Barnard's star.') http://adsabs.harvar[...] 2006-08-10
_[75] 저널 성공하지 못한 바너드 별의 행성 동반체 탐사('An unsuccessful search for a planetary companion of Barnard's star (BD +4 3561)') http://adsabs.harvar[...] 2006-08-09
_[76] 저널 Astrometric analysis of the field of AC +65 6955 from plates taken with the Sproul 24-inch refractor. http://www.journals.[...] 2006-08-09
_[77] 저널 바너드 별의 행성계('The planetary system of Barnard's star') http://adsabs.harvar[...] 2006-08-10
_[78] 웹인용 바너드 별의 떨림('Barnard's Wobble') http://www.swarthmor[...] Swarthmore College 2006-08-09
_[79] 저널 허블 우주 망원경의 파인 가이던스 3을 사용한, 센타우루스자리 프록시마와 바너드 별의 간섭측정 천문학 : 준항성 동반체 탐사의 한계('Interferometric Astrometry of Proxima Centauri and Barnard's Star Using Hubble Space Telescope Fine Guidance Sensor 3: Detection Limits for sub-Stellar Companions') http://arxiv.org/abs[...] 2006-08-10
_[80] 저널 A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard's star 2018-11-14
_[81] 저널 다이달로스 계획 - 미션 프로파일('Project Daedalus - The mission profile') http://md1.csa.com/p[...] 2006-08-15
_[82] 웹인용 Daedalus, Project http://www.daviddarl[...] 2006-08-10
_[83] 웹인용 자기 복제 성간 탐사선('A Self-Reproducing Interstellar Probe') http://www.rfreitas.[...] 2007-10-18
_[84] 저널 자기 복제 성간 탐사선('A Self-Reproducing Interstellar Probe') http://www.csa.com/p[...] 2006-08-15
_[85] 저널 M-Subdwarfs: Spectroscopic Classification and the Metallicity Scale http://adsabs.harvar[...] 2006-08-24
_[86] 저널 바너드 별의 낮은 수준의 시선속도변화('The low-level radial velocity variability in Barnard's star') http://adsabs.harvar[...] 2006-08-16
_[87] 저널 하비-에버리 망원경을 이용한, 상세한 적색 왜성 주위 행성 탐사('A Dedicated M Dwarf Planet Search Using the Hobby-Eberly Telescope') http://www.journals.[...] 2006-08-18
_[88] 저널 바너드 별의 운동에 대한 측정 천문학적 연구('A study of the astrometric motion of Barnard's star') http://www.springerl[...]
_[89] 문서 "Msin i는 행성의 질량에 해당 행성의 경사각 사인값을 곱한 것을 의미하며, 이를 통해 그 행성의 질량 최솟값을 알 수 있다."
_[90] 저널 Optical Spectroscopy of a Flare on Barnard's Star http://www.journals.[...] 2006-08-21
_[91] 저널 허블 우주 망원경 파인 가이던스 3을 이용한, 센타우루스자리 프록시마와 바너드 별의 측광학('Photometry of Proxima Centauri and Barnard's star using Hubble Space Telescope fine guidance senso 3') http://adsabs.harvar[...] 2006-08-18
_[92] 문서 바너드 별에서 바라본 태양의 겉보기 등급은 다음과 같다. $\backslash begin\{smallmatrix\}\; m\; =\; 4.83\; +\; 5\backslash cdot((\backslash log\_\{10\}\; 1.834)\; -\; 1)\; =\; 1.15\; \backslash end\{smallmatrix\}$.