US 708
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1. 개요
US 708은 우리은하 헤일로에서 발견된 희미한 청색 천체로, 1982년 처음 관측되었다. 이 별은 헬륨으로 구성된 고밀도 헬륨별로, 짝별과의 상호작용으로 인해 초고속으로 움직이는 것으로 밝혀졌다. 2015년 연구에 따르면, US 708은 1,200 km/s의 속도로 이동하며, 이는 Ia형 초신성 폭발로 인해 은하 중심 블랙홀이 아닌 은하 밖으로 튕겨 나간 결과이다. US 708은 태양 질량과 거의 같은 백색 왜성을 10분 미만의 주기로 공전하는 것으로 추정된다.
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| US 708 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 별자리 | 큰곰자리 |
| 적경 (J2000) | 09h 33m 20.865s |
| 적위 (J2000) | +44° 17′ 05.52″ |
| 겉보기 등급 (V) | 18.8 |
| 특징 | |
| 분광형 | sdOHe |
| 시선 속도 | 708.0 ± 15.0 km/s |
| 고유 운동 (RA) | −7.33 ± 0.58 mas/yr |
| 고유 운동 (Dec) | 2.28 ± 0.55 mas/yr |
| 거리 | 60,300 ± 8,500 광년 |
| 거리 (파섹) | 18,500 ± 2,600 파섹 |
| 온도 | 44561 ± 675 K |
| 표면 중력 | 5.23 ± 0.12 |
| 식별 정보 | |
| 다른 이름 | SDSS J093320.86+441705.4 |
| SIMBAD | US+708 |
2. 발견
US 708은 1982년 펜실베이니아 주립 대학교의 피터 어셔(Peter Usher)와 동료들이 우리은하 헤일로에서 희미한 청색 천체로 처음 발견하였다. 이후 2005년 슬론 디지털 스카이 서베이(Sloan Digital Sky Survey)를 통해 다시 측정되었다.
2015년, 유럽 남방 천문대의 스테판 가이어(Stephan Geier)가 이끄는 연구팀은 과학 저널 ''사이언스''에 US 708의 속도가 1200km/s에 달하며, 이는 우리 은하에서 관측된 별 중 가장 빠른 속도임을 보고했다.[6][7] 처음에는 이처럼 이례적인 속도가 우리은하 중심에 있는 거대 블랙홀의 강력한 중력에 의해 별이 튕겨져 나온 결과일 것으로 추정되었다.
3. 연구
그러나 이후의 연구를 통해 US 708이 약 1,400만 년 전에 은하 원반을 통과했다는 사실이 밝혀지면서, 이 별이 은하 중심부에서 기원했을 가능성은 낮아졌다. 따라서 US 708의 초고속 운동에 대한 새로운 설명이 요구되었다.
추가 연구 결과, US 708이 원래는 서로 가까이 붙어 돌던 쌍성계의 일부였으며, 짝별이었던 백색 왜성이 Ia형 초신성으로 폭발하면서 그 충격으로 튕겨져 나왔다는 가설이 유력하게 제시되었다.[4][5] 연구팀은 폭발 직전 US 708이 태양 질량과 비슷한 백색 왜성 짝별 주위를 10분 미만의 매우 짧은 주기로 공전했을 것으로 추정한다.[6][7]
3. 1. 초고속 운동 원인 규명
2015년, 유럽 남방 천문대의 스테판 가이어(Stephan Geier)가 이끄는 연구팀은 과학 저널 ''사이언스''에 US 708의 속도가 1200km/s에 달하며, 이는 우리 은하 내에서 관측된 가장 빠른 속도 중 하나라고 보고했다.[6][7] 처음에는 이처럼 빠른 속도가 우리은하 중심에 있는 거대 블랙홀의 강력한 중력에 의해 튕겨져 나온 결과일 것으로 추정되었다.
하지만 이후 연구 결과, 이 별은 약 1,400만 년 전에 은하 원반을 통과했다는 사실이 밝혀져, 은하 중심에서 온 것이 아니라는 결론이 내려졌다. 따라서 현재 이 별이 가진 속도는 블랙홀 때문이라고 보기 어렵다.
대신, 추가 연구를 통해 US 708이 원래 가까운 쌍성계를 이루던 별 중 하나였다는 강력한 증거가 제시되었다.[4] 연구에 따르면, US 708이 적색 거성 단계로 팽창했을 때, 그 짝별은 이미 백색 왜성 상태였다. 이 백색 왜성 짝별이 US 708의 바깥층 가스를 지속적으로 흡수하면서 질량을 늘려갔고, 두 별의 공전 궤도에도 변화가 생겼다. 결국 짝별은 Ia형 초신성으로 폭발할 만큼 충분한 질량을 축적하게 되었다. 이 초신성 폭발의 충격으로 US 708은 짝별과의 속박에서 벗어나 은하 중심 방향이 아닌 바깥쪽으로 현재와 같이 엄청난 속도로 튕겨져 나가게 된 것으로 설명된다.[5] 연구팀은 폭발 전 US 708이 태양 질량과 비슷한 백색 왜성 짝별 주위를 10분 미만의 매우 짧은 주기로 공전했을 것으로 추정한다.[6][7] US 708 자체는 수소 외피층을 잃은 헬륨 별로, 밀도가 높고 빠르게 회전하는 특징을 보인다.
3. 2. 헬륨 별의 특징과 형성 과정
US 708은 고속으로 회전하는 고밀도의 헬륨별이다.[8] 이러한 유형의 별은 일반적으로 수소 외피를 잃은 거대 항성의 잔해로, 주성분이 헬륨이다. US 708의 형성은 과거에 존재했던 동반성과의 상호작용 결과로 추정된다.
연구에 따르면, US 708은 원래 가까운 쌍성계의 일부였다. 동반성은 US 708이 적색거성 단계에 들어섰을 때 이미 백색왜성 상태였다. 백색왜성 동반성은 US 708의 바깥층 가스를 흡수하며 질량을 늘렸고, 결국 초신성으로 폭발할 만큼 충분한 질량을 얻게 되었다. 이 초신성 폭발의 충격으로 US 708은 현재와 같이 매우 빠른 속도로 튕겨져 나온 것으로 보인다. 스테판 가이어(Stephan Geier)가 이끄는 연구팀은 이 별이 원래 태양 질량 정도의 백색왜성과 10분 미만의 매우 짧은 궤도 주기로 공전했을 가능성을 제기했다.
가이어 연구팀은 하와이에 위치한 10미터 켁 II 망원경과 에셸렛 분광기 및 이미저를 사용하여 US 708을 관측했으며, 이 별을 "은하에서 가장 빠른 풀려난 별"이라고 묘사했다.[8] 이 별의 속도는 우리 은하의 탈출 속도를 초과한다.[9]
4. 추가 연구 과제
US 708은 고속으로 회전하는 헬륨별이며, 가까운 동반성과의 상호작용을 통해 형성된 것으로 추정된다.[8] 이 별의 속도는 우리 은하의 탈출 속도를 초과할 정도로 매우 빠르다.[9] 하지만 이러한 초고속 운동을 하게 된 정확한 메커니즘과 헬륨별 형성의 세부 과정은 아직 명확히 밝혀지지 않아 추가적인 연구가 필요하다. 특히, 형성 과정에 영향을 주었을 것으로 추정되는 짝별의 존재 유무와 구체적인 상호작용 방식에 대한 더 정밀한 관측과 분석이 요구된다.
참조
[1]
SIMBAD
US 708
2016-11-28
[2]
학술지
Proper Motions and Trajectories for 16 Extreme Runaway and Hypervelocity Stars
[3]
웹사이트
"'Shrapnel' Star Sets Milky Way Speed Record"
https://www.forbes.c[...]
2015-03-08
[4]
웹사이트
IflScience
http://www.iflscienc[...]
2015-03-07
[5]
웹사이트
TechTimes
http://www.techtimes[...]
2015-03-06
[6]
웹사이트
Fastest Star in Our Galaxy Propelled by a Thermonuclear Supernova
http://www.ifa.hawai[...]
Institute for Astronomy, University of Hawaii
2015-03-11
[7]
웹사이트
Fastest star leaving our galaxy was blasted out by a supernova: A double-detonation supernova spits out a hypervelocity hot dwarf
https://arstechnica.[...]
Arstechnica
2015-03-05
[8]
웹사이트
DNews
http://news.discover[...]
[9]
웹사이트
Thermonuclear Supernova Ejects Galaxy's Fastest Star
http://www.keckobser[...]
KeK
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