폭주성

1. 개요

폭주성은 고속으로 우주 공간을 이동하는 별을 의미한다. 이들은 주로 이중성 초신성 시나리오(BSS)나 역학적 방출 시나리오(DES)와 같은 메커니즘을 통해 형성된다. 대표적인 예시로 비둘기자리 뮤별과 마차부자리 AE별이 있으며, 이들은 약 100km/s의 속도로 서로 멀어지고 있다. 이들의 궤적을 추적하면 오리온 대성운 내 오리온자리 이오타별 부근에서 교차하며, 과거 같은 항성계에 속해 있다가 중력 상호 작용으로 튕겨져 나간 것으로 추정된다.

2. 폭주성 형성 메커니즘

천체를 고속으로 이동시키는 메커니즘으로, 다음 두 가지 시나리오가 상정되고 있다.

* 이중성 초신성 시나리오(BSS): 이중성계에서 주성이 초신성 폭발을 일으켜 다른 항성이 고속으로 튕겨 나가는 현상이다.
* 역학적 방출 시나리오(DES): 밀집된 성단 내 두 이중성계의 중력 상호작용으로 항성이 튕겨 나가는 현상이다.

2.1. 이중성 초신성 시나리오 (BSS)

이중성계에서 주성이 초신성 폭발을 일으킴으로써, 다른 항성이 고속으로 성계에서 튕겨져 나가는 현상이다. 초신성 폭발의 충격파가 반성을 지나갈 무렵에는 주성의 중력 영향이 상당히 감소하며, 반성은 그동안의 공전 속도(30km/s - 150km/s)에 필적하는 속도로 방출된다.

2.2. 역학적 방출 시나리오 (DES)

밀집된 성단 내에서 두 개의 근접 이중성계가 서로 접근하여 중력 상호작용을 한 결과, 하나 이상의 항성이 성단 밖으로 튕겨져 나가는 현상이다. 이러한 경우, 대부분 두 개의 폭주성과 하나의 근접 이중성계가 남는다.

3. 대표적인 폭주성

비둘기자리 뮤별과 마차부자리 AE별은 대표적인 폭주성으로, 오리온 대성운 내 오리온자리 이오타별 부근에서 기원한 것으로 추정된다.

3.1. 비둘기자리 뮤별과 마차부자리 AE별

비둘기자리 μ별(μ Col)과 마차부자리 AE별(AE Aur)은 거의 반대 방향으로 약 100km/s의 고속으로 멀어지고 있다. 이들 별의 움직임을 거슬러 올라가면 M42 내의 오리온자리 ι별(ι Ori) 부근에서 교차하므로 과거 같은 항성계에 있던 별이 튕겨져 나간 것으로 추정된다. 그 원인으로는 다음 설이 제시되고 있다. 약 250만 년 전에 μ Col과 ι Ori B의 쌍성계와 AE Aur과 ι Ori A의 쌍성계가 서로 접근하여 중력 상호 작용을 한 결과 μ Col과 AE Aur이 튕겨져 나가고 오리온자리 ι별 A와 B가 쌍성으로 현재 위치에 남았다는 설이다.