페르세우스자리 S
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1. 개요
페르세우스자리 S는 페르세우스자리에 위치한 밝은 적색초거성으로, 1874년 독일 천문학자 아달베르트 크뤼거에 의해 밝기 변화가 처음 관측되었다. 이 별은 준규칙 변광성으로, 약 2년 주기로 밝기가 변하며 극대기와 극소기 사이에는 최대 40배의 밝기 차이를 보인다. 페르세우스자리 S는 태양 질량의 약 20배로 추정되며, 반지름은 태양의 780~1,230배에 달한다. 이 별은 이중성단 내에 위치하며, 주성에서 69" 떨어진 곳에 동반성을 가지고 있다.
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| 페르세우스자리 S | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 별칭 | S Per |
| 별자리 | 페르세우스자리 |
| 겉보기 등급 | 9.23 (7.9 - 12.0) |
| 변광성 유형 | SRc형 맥동변광성 |
| 위치 정보 | |
| 시선 속도 | -39.71 km/s |
| 적경 고유 운동 | -0.49 ± 0.23 mas/yr |
| 적위 고유 운동 | -1.19 ± 0.20 mas/yr |
| 연주 시차 | 0.413 ± 0.017 밀리초각/년 |
| 거리 | 2,420 파섹 (약 7,890 광년) |
| 절대 등급 | -6.36 (mV 9.23 기준) |
| 물리적 특성 | |
| 분광형 | M4.5 I (M3 Iae – M7) |
| B-V 색 지수 | 2.65 |
| 반지름 | 780 - 1,230 태양반지름 |
| 광도 | 88,000 - 221,000 태양광도 |
| 표면 온도 | 3,000 - 3,600 K |
| 표면 중력 | 0.0 |
| 질량 | 20 태양질량 |
| 식별 정보 | |
| HD | 14528 |
| HIP | 11093 |
| BD | +57°552 |
| SAO | 23261 |
| WDS | J02229+5835 |
| AAVSO | 0215+58 |
2. 발견
1874년 독일 천문학자 아달베르트 크뤼거는 이 별의 밝기가 변화하는 것을 발견하고 '페르세우스자리 S'라는 이름을 붙였다. 페르세우스자리 S는 고유한 이름은 없으며, 학명은 S 페르세이(S Per)이다. 이후 HD 14528[7]과 BD+57°552[7] 등 주요 항성 목록에 등재되었다.
페르세우스자리 S는 매우 크고 밝은 적색초거성이자 준규칙 변광성으로, 그 거대한 크기와 높은 광도 때문에 먼 거리에서도 관측이 가능하다. 일부 연구에서는 이 별을 극대거성으로 분류하기도 한다. 페르세우스자리 S는 상당한 양의 질량을 항성풍 형태로 우주 공간으로 방출하고 있으며, 이로 인해 별 주위에는 가스와 먼지로 이루어진 복잡하고 광범위한 환경이 형성되어 있다.[5]
3. 밝기 변화
페르세우스자리 S는 SRc형 준규칙 변광성으로 분류되며, 이는 초거성임을 의미한다. 이 별은 밝기가 수 등급의 범위에서 천천히 변하며, 가장 밝을 때(극대기)와 가장 어두울 때(극소기)의 밝기 차이가 최대 40배에 달한다.
변광 주기는 약 2년 남짓으로 관측되지만 예측하기 어려운 불규칙성을 보인다. 한 분석에서는 약 813일(±60일)의 주기를 발견했고, 다른 분석에서는 약 940일의 주기를 제시하며 이 주기가 맥놀이 현상과 관련이 있을 수 있다고 보았다. 밝기 변화의 폭(진폭)은 약 1등급에서 4등급 사이로 매우 크게 나타나는데, 이는 SRc형 변광성 중에서도 매우 큰 편에 속한다.
변광성 일반 목록에는 페르세우스자리 S의 밝기가 7.9등급에서 12.0등급 사이에서 변한다고 기록되어 있지만,[14][15] 이후 관측에서는 이보다 더 어두워진 사례도 보고되었다.
페르세우스자리 S의 분광형 역시 밝기 변화에 따라 변동한다. 일반적으로는 M3 또는 M4형 적색초거성으로 분류되나,[16] 밝기가 가장 어두울 때는 분광형이 M7 또는 M8까지 낮아지기도 한다. 이는 초거성 중에서는 매우 드물게 관측되는 현상이다.
4. 물리적 특성
4. 1. 형태
페르세우스자리 S는 매우 크고 밝은 준규칙 변광성으로, 멀리서도 관측이 가능하다. 이 별은 초거성으로 묘사되기도 한다. 별의 반지름은 태양 반지름의 700배 이상으로 추정되며, 일부 연구에서는 780배에서 최대 1230배에 이를 수 있다고 본다.
페르세우스자리 S의 각지름은 직접 측정을 통해 약간 찌그러진 타원형임이 밝혀졌다. 만약 별의 외관을 균일한 원반으로 가정하여 모델링할 경우, 그 반지름은 태양의 1,212 ± 124 배에 해당한다.
별의 표면 온도는 DUSTY 모형을 사용하여 스펙트럼 분석을 통해 계산되었다. 이를 통해 얻어진 유효 광구 온도는 약 3,500 K이며, 별 주위를 둘러싼 원환체 형태의 먼지 구조(토러스) 온도는 약 1,000 K로 추정된다.[4] 이러한 값은 이전 연구 결과들과 대체로 일치하지만, 계산된 광도는 연구자에 따라 태양 광도의 86,000배에서 186,000배까지 다양하게 나타난다. 일부 초기 연구에서는 더 높은 광도와 낮은 온도 값을 제시하여 결과적으로 더 큰 반지름을 추정하기도 했다.
페르세우스자리 S의 질량은 정확히 알려져 있지 않으나, 대략 태양 질량의 20배 정도일 것으로 추정된다. 이 별은 매년 약 6.8 × 10⁻⁶ 태양 질량 또는 2.4 × 10⁻⁵ 에서 2.6 × 10⁻⁵ 태양 질량[5]에 해당하는 물질을 항성풍으로 잃고 있으며, 이렇게 방출된 물질은 별 주위에 가스와 먼지로 이루어진 거대하고 복잡한 환경을 형성하고 있다.
변광성으로서 페르세우스자리 S는 스펙트럼형 M3Iae-M6Iae의 적색 초거성이다.[16] 겉보기 등급이 7.9등급에서 12.0등급 사이에서 약 822일 주기로 변하는 반규칙 변광성으로 분류되며,[14][15] 더 세부적으로는 주기적인 적색 초거성 맥동 변광성인 SRC형에 속한다.[14][15][16][17] 장기간의 관측 결과에 따르면 변광 범위의 폭 자체도 시간에 따라 변동하는 것으로 나타났다.[18]
5. 위치
페르세우스자리 S는 이중 성단의 구성원이며[13], 이중 성단의 북쪽 가장자리에서 빛나고 있다.[14][15] 근처에는 역시 이중 성단에 속하는 페르세우스자리 T별이 있다.[14][15]
페르세우스자리 S는 물 분자가 포함된 구름에 둘러싸여 있으며, 이는 메이저 방출을 일으킨다. 이 덕분에 초장기선 간섭계(VLBI)를 이용하여 지구로부터 S까지의 거리를 매우 정밀하게 측정할 수 있다. 측정된 연주시차 값은 0.413 ± 0.017 밀리초각으로, 이는 지구로부터 약 7,500 광년 거리에 해당한다. 참고로 가이아 데이터 2차 방출이 측정한 시차 값은 0.2217 ± 0.1214 밀리초각이다.
페르세우스자리 S는 이중성단의 중심부보다는 지구에서 약간 더 멀리 떨어져 있지만, 페르세우스 OB1 성협 및 우리은하의 페르세우스 팔 범위 내에 위치하는 것이 확실하다.
5. 1. 동반성
페르세우스자리 S는 이중성이다. 주성인 적색초거성으로부터 69″ 떨어진 곳에 11등급 밝기의 분광형 A0 동반성이 있다. 이외에도 주성으로부터 0.5도 이내 거리에 8 ~ 10 등급 밝기의 다른 항성 여러 개가 존재한다.6. 명칭
고유한 이름은 없다. 학명은 페르세우스자리 S(S Per)이며, 남천성표에서의 번호는 BD+57°552[7], 헨리 드레이퍼 목록에서의 번호는 HD 14528[7]이다.
참조
[1]
웹사이트
Student Science at NMT: Learning Optical Interferometry Through Projects on Evolved Stars
https://www.chara.gs[...]
CHARA
2023
[2]
학위논문
Seeing Stars Like Never Before: A Long-term Interferometric Imaging Survey of Red Supergiants
https://scholarworks[...]
Georgia State University
2019
[3]
논문
The 'red supergiant problem': the upper luminosity boundary of Type II supernova progenitors
2020-03
[4]
논문
Searching for Cool Dust. II. Infrared Imaging of the OH/IR Supergiants, NML Cyg, VX SGR, S Per, and the Normal Red Supergiants RS per and T per
[5]
논문
Searching for Cool Dust. II. Infrared Imaging of the OH/IR Supergiants, NML Cyg, VX SGR, S Per, and the Normal Red Supergiants RS per and T per
[6]
논문
An Electronic Version of the Second Volume of the General Catalogue of Variable Stars with Improved Coordinates
[7]
웹사이트
VSX : Detail for S Per
https://www.aavso.or[...]
[8]
논문
Validation of the new Hipparcos reduction
[9]
논문
Local kinematics of K and M giants from CORAVEL/Hipparcos/Tycho-2 data
[10]
논문
DISTANCE AND PROPER MOTION MEASUREMENT OF THE RED SUPERGIANT, S PERSEI, WITH VLBI H2O MASER ASTROMETRY
[11]
논문
The Effective Temperature Scale of Galactic Red Supergiants: Cool, but Not As Cool As We Thought
2005-08
[12]
논문
Maser mapping of small-scale structure in the circumstellar envelope of S Persei
[13]
서적
星百科大事典 改訂版
地人書館
1988-02-10
[14]
간행물
変光星ガイド・11月
誠文堂新光社
1991-11
[15]
간행물
OBSERVER'S GUIDE 変光星
地人書館
2002-11
[16]
서적
SKY CATALOGUE 2000.0 Volume 2
ケンブリッジ大学出版局
1985
[17]
웹사이트
VSX : Detail for S Per
https://www.aavso.or[...]
[18]
간행물
OBSERVER'S GUIDE 変光星
地人書館
2002-12
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