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준규칙 변광성

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목차

1. 개요

준규칙 변광성은 국제천문연맹(IAU)에서 정의한 변광성의 한 유형으로, 주기적이고 규칙적인 변화를 보이지만, 변광폭과 광도 곡선의 형태가 주기마다 변동하는 특징을 갖는다. 준규칙 변광성은 변광성 목록(GCVS)에 따라 SRa, SRb, SRC, SRd, SRS의 다섯 가지 하위 유형으로 분류되며, 각각 후기형 거성, 초거성, 적색 거성 등 다양한 스펙트럼형과 주기, 광도 변화 진폭을 보인다. 이들은 장주기 변광성으로 분류되며, 미라 변광성과 맥동 모드에서 차이를 보인다. 밝은 예시로는 쌍둥이자리 η, 고물자리 L2, 베텔게우스 등이 있다.

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준규칙 변광성
특징
종류변광성
정의일정한 주기성을 보이지 않는 거성 또는 초거성
주기성명확한 주기성이 없음
스펙트럼형후기형 (G, K, M, C, S)
광도 곡선불규칙한 변화를 보임
밝기 변화수십 일에서 수천 일에 걸쳐 수 등급 변화
원인항성 내부의 물리적 변화 (맥동, 대류 활동 등)
예시고래자리 μ
오리온자리 베텔게우스
궁수자리 R
하위 분류SRA형: 비교적 뚜렷한 주기성을 가진 준규칙 변광성
SRB형: 뚜렷한 주기성은 없으나 주기적인 변화가 겹쳐 나타나는 준규칙 변광성
SRC형: 밝기 변화폭이 큰 준규칙 변광성 (초거성)
SRD형: 밝기 변화폭이 큰 준규칙 변광성 (거성 또는 초거성)

2. 분류

준규칙 변광성은 오랫동안 네 가지 주요 유형(SRa, SRb, SRc, SRd)으로 분류되어 왔으며, 최근에 관련 그룹인 SRS가 추가되었다. SRa, SRb, SRc, SRd 유형의 최초 정의는 1958년 국제천문연맹(IAU) 제10차 총회에서 공식화되었다. 이후 변광성 목록(GCVS)에서 일부 내용을 보완하고 정의를 갱신했으며, S Vul과 같이 재분류된 별들을 반영하여 새로운 기준 별을 제시했다.

준규칙 변광성 하위 유형
하위 유형IAU 정의GCVS 코드GCVS 정의기준 별
SRa후기 분광형(M, C, S)의 준규칙 변광 거성으로 비교적 안정적인 주기를 유지하며 일반적으로 작은(2m.5 미만) 광도 변화 진폭을 갖는다. 광도 곡선의 진폭과 형태는 주기마다 크게 변하기 쉬우며, 광도 변화 진폭이 작다는 점 외에는 미라형 별과 유사하다.SRA지속적인 주기를 보이고 일반적으로 작은(V 필터 기준 2.5 등급 미만) 광도 진폭을 나타내는 준규칙 후기형(M, C, S 또는 Me, Ce, Se) 거성. 진폭 및 광도 곡선 모양은 변동하며 주기는 35~1200일 범위이다. 광도 진폭이 작다는 점 외에는 미라 변광성과 유사하다.Z Aqr
SRb후기 분광형(M, C, S)의 준규칙 변광 거성으로 주기가 잘 정의되지 않거나(개별 주기의 길이가 달라 최대/최소 밝기 시점 예측 불가), 주기적 변화가 느린 불규칙 변화로 대체되거나, 때로는 밝기가 일정하게 유지된다. 일부는 목록에 제시된 평균 주기를 갖는다.SRB주기가 잘 정의되지 않거나(평균 주기 20~2300일), 주기적 변화와 느린 불규칙 변화가 교대로 나타나거나, 광도가 일정한 기간을 갖는 준규칙 후기형(M, C, S 또는 Me, Ce, Se) 거성. 대부분 평균 주기를 할당할 수 있으며, 여러 광도 변화 주기가 동시에 나타나기도 한다.AF Cyg, RR CrB
SRc후기 분광형의 준규칙 변광 초거성SRC분광형(M, C, S 또는 Me, Ce, Se) 초거성으로 약 1 등급의 진폭과 30일에서 수천 일에 이르는 광도 변화 주기를 갖는다.μ Cep, RW Cyg
SRd분광형 F, G, K에 속하는 준규칙 변광 거성 및 초거성SRDF, G 또는 K 분광형의 준규칙 변광 거성 및 초거성으로, 때로는 스펙트럼에 휘선이 나타난다. 광도 변화 진폭은 0.1~4 등급, 주기는 30~1100일 범위이다.S Vul, UU Her, AG Aur, SX Her, SV UMa
SRS해당 없음SRS단주기(며칠에서 한 달)의 준규칙 맥동 적색 거성으로, 고차 배음 맥동을 하는 것으로 추정된다.AU Ari


2. 1. SRa

SRa형 준규칙 변광성은 분광형 M, C, S형의 적색 거성이다.[1] 이 별들은 비교적 안정적인 주기를 나타내며,[1] 광도 변화 폭은 일반적으로 V 필터 기준으로 2.5등급 미만으로 작은 편이다.[1] 하지만 주기마다 광도 곡선의 진폭과 형태는 달라질 수 있다.[1] 주기는 대략 35일에서 1200일 사이이다.[1] SRa형은 미라 변광성과 유사하지만, 광도 변화의 폭이 더 작다는 점에서 구분된다.[1]

대표적인 SRa 변광성으로는 Z Aqr[38][3][4], V CVn[5], V Boo[6], RS Cyg[7][8] 등이 있다. 알려진 SRa 변광성 중 가장 밝은 별은 η Gem이며, 이 별은 식쌍성이기도 하다. GZ Peg 역시 SRa 변광성으로, S형 별이며 최대 밝기는 4.95등급에 달한다. T Cen도 밝은 SRa 변광성으로 언급되기도 하지만, 실제로는 RV Tauri 변광성일 가능성이 제기되었다.

2. 2. SRb

분광형 M, C, S의 거성으로[1], 주기는 20일에서 2300일 사이로 잘 정의되지 않거나 불분명한 경우가 많다.[1] 이 별들은 주기적인 변화와 느리고 불규칙적인 변화가 번갈아 나타나기도 하며[1], 때로는 잠시 동안 밝기가 거의 변하지 않는 기간을 갖기도 한다. 대표적인 예로는 관자리 RR별[38][9][10], 백조자리 AF별[38][11][12], 큰곰자리 Z별[13][14], 토끼자리 RX별[15][16] 등이 있다.

2. 3. SRc

적색 초거성 (분광형 M, C, S의 초거성)으로[1], 광도 변화는 약 1등급 정도이며[1], 주기는 30일에서 수천 일에 이른다. 대표적인 예시로는 케페우스자리 μ별(가넷별)[38][17][18], 오리온자리 α별(베텔게우스)[19][20], 페르세우스자리 S별[21][22], 백조자리 RW별[23][24] 등이 있다.

2. 4. SRd

분광형 F, G, K의 거성 또는 초거성으로[1], 스펙트럼에 휘선을 가진 것도 있다.[1] 광도 변화의 진폭은 0.1에서 4등급이며[1], 주기는 30일에서 1100일이다.[1] 헤라클레스자리 SX별[38][25][26], 큰곰자리 SV별[38][27][28], 헤라클레스자리 UU별[29][30], 카시오페이아자리 V509별[31][32] 등이 그 예시이다.

2. 5. SRS

주기가 수일에서 1개월 정도로 짧은 적색 거성으로[1][38], 변광 범위는 0.3등급 미만이다.[1] 양자리 AU[38][33], 새부리자리 EG[34], 뱀꼬리자리 CX[35], 센타우루스자리 V1154[36] 등이 이 유형의 예시에 해당한다.

3. 맥동

준규칙 변광성, 특히 SRa 및 SRb 하위 분류는 종종 미라 변광성과 함께 장주기 변광성으로 분류된다. 때로는 이 용어가 거의 모든 차가운 맥동 별을 포함하도록 확장되기도 한다. 준규칙 거성들은 미라 변광성과 밀접한 관련이 있는데, 미라 별은 일반적으로 기본 모드로 맥동하는 반면, 준규칙 거성은 하나 이상의 고차 모드로 맥동한다.

대마젤란운에서 중력 렌즈 효과 현상을 찾는 광도 연구에 따르면, 본질적으로 모든 차가운 진화된 별은 변광성이며, 가장 차가운 별은 매우 큰 진폭을 보이고 더 따뜻한 별은 미세한 변화만 보인다. 준규칙 변광성은 5개의 주요 주기-광도 관계 시퀀스 중 하나에 속하며, 고차 모드로 맥동한다는 점이 미라 변광성과의 주요 차이점이다. 밀접하게 관련된 OSARG (OGLE 작은 진폭 적색 거성) 변광성은 아직 알려지지 않은 모드로 맥동한다.

많은 준규칙 변광성은 주요 맥동 주기보다 약 10배 긴 보조 주기를 보이며, 이 주기는 시각 파장에서 몇 분의 1 등급 정도의 진폭을 가진다. 이러한 긴 보조 주기의 원인은 아직 밝혀지지 않았다.

준규칙 변광성은 다음과 같은 하위 분류로 나뉜다.

분류특징주기변광폭예시 별
SRA적색 거성(분광형 M, C, S)[1]으로, 주기성이 지속적으로 나타남[1]. 변광폭과 광도 곡선의 형태는 주기마다 변화함[1]. 미라 변광성과 변광폭이 작다는 점만 다름[1].35 ~ 1200일[1]통상 2.5등급 이하[1]물병자리 Z별[38][3][4], 사냥개자리 V별[5], 목동자리 V별[6], 백조자리 RS별[7][8]
SRB분광형 M, C, S의 적색 거성[1]으로, 주기가 불분명하며[1] 느리고 불규칙하게 변동함[1]. 때로는 잠시 광도 변화가 멈추기도 함.20 ~ 2300일[1]-관자리 RR별[38][9][10], 백조자리 AF별[38][11][12], 큰곰자리 Z별[13][14], 토끼자리 RX별[15][16]
SRC적색 초거성(분광형 M, C, S의 초거성)[1]30일 ~ 수천 일[1]약 1등급[1]케페우스자리 μ별[38][17][18], 오리온자리 α별[19][20], 페르세우스자리 S별[21][22], 백조자리 RW별[23][24]
SRD분광형 F, G, K의 거성 또는 초거성[1]으로, 스펙트럼에 휘선을 포함하는 경우도 있음[1].30 ~ 1100일[1]0.1 ~ 4등급[1]헤라클레스자리 SX별[38][25][26], 큰곰자리 SV별[38][27][28], 헤라클레스자리 UU별[29][30], 카시오페이아자리 V509별[31][32]
SRS주기가 수일에서 1개월 정도로 짧은 적색 거성[1][38]수일 ~ 1개월[1][38]0.3등급 미만[1]양자리 AU별[38][33], 새부리자리 EG별[34], 뱀꼬리자리 CX별[35], 센타우루스자리 V1154별[36]


4. 밝은 예시

많은 준규칙 변광성들은 맨눈으로 관측이 가능하다. 주요 유형별 밝은 예시는 다음과 같다.


  • SRa형: η Gem는 가장 밝은 SRa 변광성이며, 식쌍성이기도 하다. GZ Peg 역시 SRa 변광성으로, 최대 밝기가 4.95등급인 S형 별이다. T Cen도 밝은 SRa의 예로 언급되지만, 실제로는 RV Tauri 변광성일 가능성이 제기되었으며, 만약 그렇다면 RV Tauri 변광성 중에서는 매우 밝은 별에 속한다.

  • SRb형: 맨눈으로 볼 수 있는 SRb 별들이 많다. L2 Pup는 GCVS에 등재된 별 중 가장 밝은 3등급 SRb 별이다. σ Lib와 ρ Per 역시 최대 밝기에서 3등급에 이르는 SRb 별이다. β Gru는 2등급의 밝은 별로, GCVS에서는 느린 불규칙 변광성으로 분류했지만 이후 연구에서 SRb형으로 보고되었다. 이 네 별은 모두 M형 거성이지만, UU Aur와 같은 탄소별이나 Pi1 Gru와 같은 S형 별도 SRb 변광성에 포함된다.

  • SRc형: SRc형으로 목록화된 별은 상대적으로 적지만, 밤하늘에서 가장 밝은 별들 중 일부가 여기에 속한다. 대표적으로 베텔게우스와 α Her가 있다. SRc 별은 정의상 초거성이지만, 실제로는 거성 광도 계급을 가진 경우도 많으며, α Her와 같은 일부는 점근 거성 가지 별로 여겨진다.

  • SRd형: 많은 SRd 별들은 매우 밝은 극대거성이다. 맨눈으로 관측 가능한 예로는 ρ Cas, V509 Cas, ο1 Cen 등이 있다. 일부는 거성으로 분류되기도 하는데, 이 중 가장 밝은 예는 7등급인 LU Aqr이다.

  • SRS형: 대부분의 SRS 변광성은 대규모 관측 조사를 통해 발견되었으나, 맨눈으로 볼 수 있는 별들도 있다. V428 And, AV Ari, EL Psc 등이 이 유형에 속하는 맨눈 관측 가능 별들이다.

참조

[1] 간행물 OBSERVER'S GUIDE 変光星 地人書館 2002-11-01
[2] 웹사이트 Variable Star of the Month—December, 2000: Alpha Orionis http://chart.aavso.o[...] American Association of Variable Star Observers (AAVSO) 2000-12-01
[3] 웹사이트 GCVS Query = Z Aqr http://www.sai.msu.s[...] 同上
[4] 웹사이트 VSX : Detail for Z Aqr https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[5] 웹사이트 VSX : Detail for V CVn https://www.aavso.or[...] 同上
[6] 웹사이트 VSX : Detail for V Boo https://www.aavso.or[...] 同上
[7] 웹사이트 GCVS Query = RS Cyg http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[8] 웹사이트 VSX : Detail for RS Cyg https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[9] 웹사이트 GCVS Query = RR CrB http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[10] 웹사이트 VSX : Detail for RR CrB https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[11] 웹사이트 GCVS Query = AF Cyg http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[12] 웹사이트 VSX : Detail for AF Cyg https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[13] 웹사이트 GCVS Query = Z UMa http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[14] 웹사이트 VSX : Detail for Z UMa https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[15] 웹사이트 GCVS Query = RX Lep http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[16] 웹사이트 VSX : Detail for RX Lep https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[17] 웹사이트 GCVS Query = mu. Cep http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[18] 웹사이트 VSX : Detail for mu. Cep https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[19] 웹사이트 GCVS Query = alf Ori http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[20] 웹사이트 VSX : Detail for alf Ori https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[21] 웹사이트 GCVS Query = S Per http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[22] 웹사이트 VSX : Detail for S Per https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[23] 웹사이트 GCVS Query = RW Cyg http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[24] 웹사이트 VSX : Detail for RW Cyg https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[25] 웹사이트 GCVS Query = SX Her http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[26] 웹사이트 VSX : Detail for SX Her https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[27] 웹사이트 GCVS Query = SV UMa http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[28] 웹사이트 VSX : Detail for SV UMa https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[29] 웹사이트 GCVS Query = UU Her http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[30] 웹사이트 VSX : Detail for UU Her https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[31] 웹사이트 GCVS Query = V0509 Cas http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[32] 웹사이트 VSX : Detail for V0509 Cas https://www.aavso.or[...] アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ
[33] 웹사이트 GCVS Query = AU Ari http://www.sai.msu.s[...] 変光星総合カタログ内のページ
[34] 웹사이트 GCVS Query = EG Tuc http://www.sai.msu.s[...] 同上
[35] 웹사이트 GCVS Query = CX Hyi http://www.sai.msu.s[...] 同上
[36] 웹사이트 GCVS Query = V1154 Cen http://www.sai.msu.s[...]
[37] 서적 オックスフォード天文学辞典 朝倉書店
[38] 웹사이트 GCVS Variability Types http://www.sai.msu.s[...] General Catalogue of Variable Stars @ Sternberg Astronomical Institute, Moscow, Russia 2017-07-08


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