센타우루스자리 알파

3. 항성계

센타우루스자리 알파는 삼중성계로, 밝은 두 별 센타우루스자리 알파 A와 B는 쌍성계를 이루고 있다. AB 기호(또는 A×B)는 다중성계 내에서 반성에 대해 주된 연성계가 질량 중심 역할을 함을 뜻한다.^[253] AB-C는 중심부 쌍성에 프록시마 센타우리(C)가 '질량 중심부'와 '외딴 곳에 있는 반성'의 형태로 연결되어 있음을 뜻한다. 프록시마(C)와 센타우루스자리 알파 A, B는 거리 차이가 거의 없기 때문에 AB 쌍성계를 종종 중력적으로 단일한 천체처럼 취급하기도 한다.^[254]

태양계에서 약 4.3광년밖에 떨어져 있지 않아, 가장 가까운 항성계이다. 켄타우루스자리 α별계는 센타우루스자리 α별 A, 센타우루스자리 α별 B, 센타우루스자리 α별 C로 이루어져 있다. α별 A와 α별 B는 육안으로는 하나의 항성으로 보이며, 이 둘을 합친 겉보기 밝기는 -0.1등급으로, 시리우스와 카노푸스 다음으로 3번째로 밝다.

α별 A는 질량이 태양의 1.1배, 밝기는 태양의 1.519배이며, 스펙트럼형은 태양과 같은 G2V형이다. α별 B는 α별 A보다 작고, 질량은 태양의 0.907배, 밝기는 태양의 절반 정도이다. 이 두 별은 서로의 질량 중심을 79.91년 주기로 공전하고 있다.^[162]

프록시마 켄타우리는 지구에서 육안으로 관측할 수 없지만, 태양계에 가장 가까운 항성으로 알려져 있다. 프록시마의 거리는 4.246광년으로, α별 A와 α별 B보다 약간 가깝다.

3. 1. 공전의 특성

• 근성점: 11.2AU (태양과 토성 사이 간격)^[256]
• 원성점: 35.6AU (태양과 명왕성 사이 간격)^[256]

3. 2. 물리적 특성

3. 2. 1. 센타우루스자리 알파 A

3. 2. 2. 센타우루스자리 알파 B

3. 2. 3. 센타우루스자리 알파 C (프록시마 센타우리)

4. 관측

맨눈에 센타우루스자리 알파 AB는 남반구의 센타우루스자리에서 제일 밝은 하나의 발광체처럼 보인다.^[272] AB의 겉보기 각거리는 80년에 걸쳐 2 ~ 22 각초 사이에서 변하지만, 맨눈이 구별할 수 있는 최대 해상도는 60 초각이다.^[273] 궤도상 대부분 위치에서 두 별 모두 쌍안경이나 작은 망원경으로 쉽게 분리하여 관측할 수 있다.^[274] 겉보기 등급은 −0.27 (A와 B를 합친 밝기)로 센타우루스자리 알파보다 밝게 보이는 밤하늘 천체는 시리우스와 카노푸스밖에 없다.^[272] AB는 남쪽 지시자들 (The Southern Pointers) 또는 지시자들 (The Pointers) 중 바깥쪽 항성으로,^[274] AB와 AB로부터 4.5도 서쪽^[274]에 있는 센타우루스자리 베타(하다르/아게나)를 이은 선을 연장하면 남십자성이 나온다.^[274][275] 이 지시자를 통해 진짜 남십자성을 진짜보다 어두운 가짜 십자가와 쉽게 구별할 수 있다.^[276]

5. 관측 역사

Jean Richaud^영어는 1689년 12월 푸두체리의 주둔지에서 지나가는 혜성을 관측하던 중 센타우루스자리 알파가 쌍성계라는 사실을 최초로 발견했다. 센타우루스자리 알파는 아크룩스 다음으로 쌍성임이 밝혀진 두 번째 항성계이다.^[286]

마누엘 존 존슨은 세인트헬레나에서 센타우루스자리 알파 AB를 관측하던 중 이 계의 고유운동 값이 큰 것을 발견하고 희망봉 소재 왕립천문대의 토마스 헨더슨에게 알려 주었다. 헨더슨은 1832년부터 1833년 5월까지 까다로운 위치 관측을 여러번 수행하여 센타우루스자리 알파 AB의 시차를 측정했다. 그러나 헨더슨은 결과물을 발표하지 않았는데 그 이유는 값이 참이라고 믿기에는 너무 컸기 때문이다. 그러나 1838년 정확하게 측정한 백조자리 61의 연주시차를 프리드리히 빌헬름 베셀이 공개하자, 결국 헨더슨은 1839년 자신의 연구 결과를 발표했다.^[287] 이런 이유로 센타우루스자리 알파는 종종 항성까지의 거리가 측정된 두 번째 천체로 간주되는데 이는 헨더슨의 연구결과가 당시에는 충분히 인지되지 않았기 때문이다.^[287] (현재 알려진 지구로부터 센타우루스자리 알파까지의 거리는 4.396 광년 또는 41.59조km이다.)

이후 1834년 존 허셜은 측미법적 관측을 최초로 사용하여 이 별을 관측했다.^[289] 20세기 초 이후 사진 건판들을 사용한 측정이 수행되었다.^[290]

1926년 윌리엄 스티븐 핀센은 AB 계 궤도요소들의 근삿값을 계산했는데 그의 계산값들은 현재 이 계에 대해 인정받은 값들에 근접해 있다.^[258] 안시 관측자들은 현존하는 쌍성 추산위치표로부터 항성들의 상대적인 미래 위치를 충분히 정확하게 예측할 수 있다.^[291] D. Pourbaix (2002) 같은 다른 천문학자들은 새로 공개된 궤도 요소들을 정기적으로 수정해 왔다.^[256]

1915년 로버트 T. A. 이네스는 고유운동 조사중 서로 다른 시각에 촬영한 사진 건판들을 대조하여 센타우루스자리 프록시마를 발견했다. 이 사진들은 프록시마의 고유운동량과 시차가 센타우루스자리 알파 AB와 크기와 방향 면에서 유사하여, 프록시마가 센타우루스자리 알파 항성계의 일부분이며 AB보다 지구로부터 근소하게 가까움을 추정하게 해 줬다. 프록시마가 지구로부터 떨어져 있는 거리는 약 4.24 광년 (1.30 파섹)으로 태양에서 가장 가까운 항성이다.

센타우루스자리 알파는 2세기 프톨레미의 항성 목록에 등재되었다. 프톨레미는 알파에 황도 좌표를 부여했으나 문헌들마다 황도 적위가 남위 44° 10′ 또는 남위 41° 10′으로 차이가 난다.^[284] (현재 알파의 황도 적위는 남위 43.5°로, 고유운동 때문에 프톨레미 시절에 비해 1도가량 줄어들었다.) 프톨레미의 시대에 센타우루스자리 알파는 북위 31°로 이집트 알렉산드리아에서 볼 수 있었다. 그러나 세차 운동 때문에 알파의 적위는 현재 남위 –60° 51′로 해당 위치에서는 더 이상 볼 수 없다.

영국 탐험가 로버트 휴즈는 그의 1592년 노작 ''Tractatus de Globis''에서 다음 기록을 통해 카노푸스, 아케르나르와 함께 센타우루스자리 알파에 대한 유럽 관측자들의 관심을 불러일으켰다.

6. 운동학

센타우루스자리 알파의 모든 구성원들은 배경 하늘에 대해 뚜렷한 고유운동을 보여준다. 이 때문에 알파는 수 세기에 걸쳐 하늘에서 천천히 위치를 바꿔 왔다.^[293] 고대 천문학자들은 고유운동이라는 개념을 몰랐으며, 철학자 아리스토텔레스가 자신의 저작에서 밝힌 바와 같이 대부분은 항성들이 천구에 영속적으로 고정되어 있는 존재라고 생각했다.^[294] 1718년 에드먼드 핼리는 몇몇 별들이 고대의 위치로부터 크게 움직인 것을 찾아냈다.^[295]

1830년대 토머스 헨더슨은 다수의 자오환 관측을 분석하여 센타우루스자리 알파까지의 실제 거리를 계산해 냈으며,^[296][297] 이 항성계 역시 고유운동량이 큼을 알아냈다.^{[298][299][258]} 헨더슨은 니콜라 루이 드 라카유가 남긴 1751~1752년 측성 자료를 검토해서 별의 위치가 바뀐 것을 확인하여 항성의 고유운동을 발견했다.^[300]

센타우루스자리 알파 AB의 질량중심이 보여주는 고유운동은 연간 서쪽으로 3620 밀리초각, 북쪽으로 694 밀리초각으로, 종합적으로 북서쪽 11° 방향으로 연간 3686 밀리초각만큼 움직이고 있다.^[301][302] AB의 질량중심은 100년에 6.1 분각 또는 1000년에 1.02°만큼 움직인다. 서쪽 방향으로의 속도는 초당 23 킬로미터, 북쪽으로는 초당 4.4 킬로미터이다. 분광기를 이용하여 구한 평균 시선속도는 태양계 방향으로 초당 22.4 킬로미터이다.^[301]

센타우루스자리 알파 AB는 지구에서 봤을 때 은하면에 거의 정확하게 위치해 있기 때문에 AB 뒤로 수많은 항성들이 보인다. 2028년 5월 초 센타우루스자리 알파 A는 지구에서 봤을 때 멀리 떨어진 적색 항성 앞을 지나갈 것이며 45% 확률로 아인슈타인 고리를 관측할 수 있을 것이다. 다가오는 수십 년 동안 알파 계는 합 현상들을 보일텐데, 이를 통해 정확한 AB의 고유운동 값을 알아낼 수 있을 것이고, 어쩌면 AB에 존재하는 외계 행성들에 대한 정보를 입수할 수도 있다.^[301]

6. 1. 미래의 변화 예측

7. 행성계

센타우루스자리 알파는 센타우루스자리 알파 A, 센타우루스자리 알파 B, 프록시마 센타우리 세 개의 별로 이루어진 항성계이다. 이 중 A와 B는 쌍성을 이루며, 서로의 질량중심을 기준으로 공전한다. 프록시마 센타우리는 이들로부터 멀리 떨어져 있으며, A와 B를 묶어 센타우루스자리 알파 AB로 부르기도 한다.

센타우루스자리 알파 A와 B는 약 79.91년 주기로 공전하며,^[256] 궤도는 타원형이다. 궤도 이심률 ''e''는 0.5179로,^[256] A와 B가 가장 가까워지는 근성점은 11.2AU (태양과 토성 사이 거리), 가장 멀어지는 원성점은 35.6AU (태양과 명왕성 사이 거리)이다.^[256]

센타우루스자리 알파 C(프록시마 센타우리)는 AB로부터 약 13000 천문단위 떨어져 있다.^{[241][279][290]} 2017년 시선속도 측정 결과, 프록시마 센타우리와 센타우루스자리 알파 AB는 중력적으로 묶여 있는 것으로 확인되었다.^[241] 프록시마 센타우리의 공전 주기는 대략 년이며, 궤도 이심률은 0.50 ± 0.08이다.^[241]

현재까지 확인된 센타우루스자리 알파 계의 행성은 모두 프록시마 센타우리를 공전하는 프록시마 센타우리 b, 프록시마 센타우리 c, 프록시마 센타우리 d이다.

• 프록시마 센타우리 b: 2016년 발견된 지구형 행성으로, 프록시마 센타우리의 생물권 내를 공전한다.^[97][98]
• 프록시마 센타우리 c: 2020년 발견이 공식 발표되었으며, 슈퍼 지구 또는 미니 해왕성일 가능성이 있다.^[99][100]
• 프록시마 센타우리 d: 2022년에 발견되었으며, 질량이 지구의 약 0.29배 정도이다.^[104][103]

7. 1. 확인된 행성

7. 2. 논란중이거나 가설상의 행성

• 프록시마 센타우리 b: 2016년 발견된 지구형 행성으로, 프록시마 센타우리의 생물권 내를 공전한다.^[97][98]
• 프록시마 센타우리 c: 2020년 발견이 공식 발표되었으며, 슈퍼 지구 또는 미니 해왕성일 가능성이 있다.^[99][100]
• 프록시마 센타우리 d: 2022년에 발견되었으며, 질량이 지구의 약 0.29배 정도이다.^[104][103]

7. 2. 1. 센타우루스자리 알파 Bb

7. 2. 2. 검증되지 않은 발견

7. 2. 3. 센타우루스자리 알파 Ab

7. 2. 4. 가설상의 행성

7. 3. 별주위 원반

8. 센타우루스자리 항성계의 하늘

9. 다른 이름들

요한 바이어가 1603년 이 계에 센타우루스자리 알파(α Centauri)라는 명칭을 부여했다. 예전부터 불려오던 전통적 명칭으로는 리길 켄타우루스(Rigil Kentaurus)가 있는데, 이는 아랍어 명칭 الرجل القنطورس|아-리즐 알-콴투리스^ar (켄타우로스의 다리)를 라틴어로 옮긴 것이다.^[334][242] 이 명칭은 흔히 리길 켄트(Rigil Kent) 또는 리길(Rigil)로 짧게 부르나, 뒷 명칭은 오리온자리 베타(리겔)의 명칭으로 더 유명하다.^[243]

유럽의 기록들에는 톨리만(Toliman)이라는 이름도 등장하는데, 이는 아랍어 الظَّلِيمَان|아 잘리만^ar(보다 오래 전 기록에서는 아-탈리만)과 비슷한 이름으로 그 뜻은 '수컷 타조 두 마리'이다. 카즈위니 ''Kazwini'' 도 사용되었는데 이 이름은 남반구 하늘의 궁수자리 람다와 뮤를 부르는 데에 사용되기도 했다.^[244]

이 별을 부르는 다른 이름으로 분굴라(Bungula)가 있는데 그 기원은 불확실하다. 다만 Allen은 이 명칭이 β와 라틴어 운굴라(ungula, '말굽')에서 온 것이라고 추정했다.^[243]

센타우루스자리 알파 C는 1915년 로버트 T. A. 이네스가 발견했으며,^[245] 이네스는 자신이 발견한 별이 프록시마 센타우루스(Proxima Centaurus, 라틴어로 센타우루스자리의 별들 중 지구에서 가장 가까운 존재라는 뜻임.)로 불려야 한다고 주장했다.^[246][247] 이후 프록시마 센타우리(Proxima Centauri) 명칭으로 보다 널리 불리게 되었다.^[248][249]

2016년 국제천문연맹(IAU) 산하 항성명칭 워킹그룹(WGSN)이^[250] 세운 기준에 따르면 다중성계의 경우 계 전체가 아니라 계를 구성하는 항성 하나하나에 고유명칭을 부여하기로 되어 있다.^[251] 따라서 '''리길 켄타우루스'''(Rigil Kentaurus) 명칭은 센타우루스자리 알파의 구성원 '''A'''에, '''프록시마 센타우리'''(Proxima Centauri)는 구성원 '''C'''에 각각 별개로 부여되었다.^[239] 2018년 8월 10일 IAU는 '''톨리만'''(Toliman) 이름을 센타우루스자리 알파 '''B'''에 부여했다.^[252]

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