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토끼자리 제타

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1. 개요

토끼자리 제타는 분광형 A2-3Vann의 A형 주계열성으로, 태양 질량의 약 1.46~2배, 반지름은 태양의 1.5~1.7배, 광도는 태양의 14~15배이며, 나이는 5천만 년에서 5억 년 사이로 추정되는 젊은 별이다. 이 별 주위에는 태양계 밖에서 처음으로 발견된 소행성대가 존재하며, 총 질량은 태양계 소행성대의 약 200배에 달한다. 1983년 적외선 천문 위성(IRAS) 관측으로 먼지 물질이 발견되었으며, 이후 켁 천문대, 제미니 천문대, 허셜 우주 망원경 등의 관측을 통해 소행성대의 구조와 분포에 대한 연구가 이루어졌다. 또한, 약 86만 1천 년 전 태양에 근접하여 지나갔으며, 당시 밤하늘에서 가장 밝은 별이었을 것으로 추정된다.

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토끼자리 제타
기본 정보
위치
제타 레포리스의 위치 (원으로 표시)
별자리토끼자리
명칭제타 레포리스
다른 이름14 레포리스
BD–14° 1232
FK5 219
GCTP 1326
Gl 217.1
HD 38678
HIP 27288
HR 1998
SAO 150801
볼프 9190
관측 정보
겉보기 등급3.524
특징
분광형A2 IV-V(n)
B-V 색 지수+0.114
U-B 색 지수+0.113
변광성 여부해당 없음
측성학
시선 속도20.0 – 24.7 km/s
고유 운동 (적경)-14.54 밀리초/년
고유 운동 (적위)-1.07 밀리초/년
연주 시차46.28
절대 등급+1.88
물리적 특징
질량1.46 M☉
반지름1.5 R☉
광도14 L☉
표면 온도9,772 K
표면 중력4.41
금속 함량–0.76
자전 속도245 km/s
나이231 (+126/-181) 백만 년
식별 정보
SIMBADHD+38678
ARICNS00464

2. 항성계 구성원

토끼자리 제타 항성계는 중심별인 토끼자리 제타와 그 주위를 공전하는 소행성대로 구성되어 있다.

1983년 적외선 천문 위성(IRAS)의 관측을 통해 전자기 스펙트럼적외선 영역에서 복사되는 먼지 물질이 별 주위에 존재함을 알게 되었다.[1] 이 먼지 띠는 태양계 밖 항성계에서 처음으로 발견된 소행성대로 인정받았다. 이후 2001년 켁 천문대, 2007년 제미니 남쪽 망원경에서 먼지 원반을 관측했다.

토끼자리 제타의 소행성대(1983년 관측 자료에 기반한 그림).


2001년 켁 천문대의 관측 결과, 먼지 원반은 항성에서 5.4 AU 이내에 펼쳐져 있으며, 온도는 약 340 K으로 측정되었다. 이는 먼지 입자들이 항성에 2.5 AU까지 근접할 수 있음을 보여준다.[1] 토끼자리 제타의 소행성대 물질 총 질량은 태양계 소행성대의 약 200배인 4 × 1023 kg으로, 질량의 절반이 넘는다. 소행성대의 나이는 3 × 108년으로 추정된다.[1]

2. 1. 토끼자리 제타

토끼자리 제타는 분광형 A2-3Vann의 A형 주계열성이다. 태양의 약 1.46~2배, 태양 반지름의 1.5~1.7배, 태양 밝기의 14~15배 정도의 질량, 반지름, 밝기를 가진다. 나이는 5천만 년에서 5억 년 사이로 추정되는 매우 젊은 별이다.

이 별은 스펙트럼에서 흡수선이 넓게 퍼져 보이는 특징이 있는데, 이는 빠른 자전 속도로 인해 도플러 편이가 발생하기 때문이다. 투영된 자전 속도는 245km/s로, 이는 별의 실제 적도 방위각 속도의 하한값이다.

금속함량(수소헬륨 이외의 원소 함량)은 태양의 17~65% 수준이다. 분광쌍성일 가능성이 제기되었으나, 아직 반성은 발견되지 않았다.

2. 2. 소행성대

1983년 적외선 천문 위성(IRAS)의 관측을 통해 전자기장 스펙트럼적외선 영역에서 복사되는 먼지 물질이 별 주위에 존재함을 알게 되었다. 이 먼지 띠는 태양계 밖 항성계에서 처음으로 발견된 소행성대로 인정받았다.[1] 2001년 켁 천문대에서, 2007년에는 제미니 남쪽 망원경에서 먼지 원반을 관측했다.

2. 2. 1. 소행성대의 구조

1983년 적외선 천문 위성(IRAS)의 관측을 통해 토끼자리 제타 주위에 먼지 물질이 존재한다는 사실이 처음 밝혀졌다. 이 먼지 원반의 지름은 약 12.2 AU로 측정되었다.[1]

2001년 켁 천문대의 관측 결과, 먼지 원반은 항성에서 5.4 AU 이내에 펼쳐져 있으며, 온도는 약 340 K으로 측정되었다. 이는 먼지 입자들이 항성에 2.5 AU까지 근접할 수 있음을 보여준다.[1]

현재 이 먼지 띠는 태양계 밖 항성계에서 처음으로 발견된 소행성대로 인정받고 있다. 토끼자리 제타의 소행성대 물질 총 질량은 태양계 소행성대의 약 200배인 4 × 1023 kg으로, 질량의 절반이 넘는다. 소행성대의 나이는 3 × 108년으로 추정된다.[1]

2007년 제미니 남쪽 망원경 관측에서는 소행성대가 3 AU를 중심으로 하는 전형적인 원반과 8 AU까지 퍼져 있는 희박한 원반, 두 개의 구조로 이루어져 있을 가능성이 제시되었다. 이후 허셜 우주 망원경 관측에서는 소행성대가 5~6 AU를 중심으로 분포한다는 주장도 제기되었다.

소행성대에서 먼지는 포인팅-로버트슨 효과나 항성의 복사압에 의해 수명이 짧아 지속적으로 보충되어야 한다. 소행성대의 질량은 태양계 소행성대의 10% 정도인 약 6 × 1026 g으로 추정된다.

토끼자리 제타 소행성대 구조 변화
연도관측 기기주요 내용
1983년적외선 천문 위성(IRAS)먼지 원반 존재 확인 (지름 12.2 AU)
2001년켁 천문대먼지 원반 범위 5.4 AU 이내, 온도 340 K
2007년제미니 남쪽 망원경3 AU 중심 원반 + 8 AU까지 퍼진 희박한 원반 (두 가지 구조 가능성)
이후허셜 우주 망원경5~6 AU 중심 분포 주장


3. 태양계와의 근접

Bobylev(2010년)의 계산에 따르면, 토끼자리 제타는 약 861,000년 전에 태양으로부터 1.28 파섹(4.17 광년) 거리에 근접해 지나갔다.[1] García-Sánchez(2001년)은 이 별이 약 100만 년 전에 태양으로부터 1.64 파섹(5.34 광년) 거리를 지나갔다고 추정했다. 이는 100만 년 전 밤하늘에서 가장 밝은 별이었으며, 겉보기 등급 -2.05로 최대 밝기를 기록했다.[2]

참조

[1] 논문 Searching for Stars Closely Encountering with the Solar System 2010-03
[2] 논문 Once and Future Celestial Kings 1998-04



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