황새치자리 AB

1. 개요

황새치자리 AB는 복잡한 구조를 가진 사중성계로, 두 개의 쌍성계가 서로 상호작용하며 공전한다. 주성 A는 태양보다 빠르게 자전하여 강력한 자기장을 가지며, 흑점 활동으로 인해 밝기가 변한다. 황새치자리 AB는 주성 A 외에 B, C 두 개의 반성을 가지고 있으며, B는 다시 Ba와 Bb로 나뉜다. 이 항성계는 황새치자리 AB 이동성군의 일원이며, 약 30개의 항성계로 이루어져 있다.

2. 항성계

황새치자리 AB 항성계는 복잡한 구조를 가진 사중성계이다. 크게 두 개의 쌍성계로 나뉘며, 이 두 쌍성계는 약 135AU의 거리를 두고 서로 공전하고 있다.

각 쌍성계는 다음과 같이 구성된다.

* 주성 A와 반성 C: 평균 3AU 거리에서 11.74년 주기로 공전한다.
* 반성 Ba와 Bb: 360일 주기로 공전한다.

주성 A와 반성 C 쌍성계의 질량이 더 크기 때문에, 공통 질량 중심으로부터의 거리는 반성 Ba와 Bb 쌍성계보다 두 배 정도 더 길다.

2.1. 구성원

황새치자리 AB 항성계는 주성 A와 반성 B, C로 구성되어 있으며, 반성 B는 다시 Ba와 Bb로 나뉜다. 이 항성계는 황새치자리 AB 이동성군의 일원으로, 약 30개의 항성계가 중력적으로 느슨하게 연결되어 있으며, 나이와 우주 공간에서의 이동 방향이 같다. 이들은 거대 분자 구름 속에서 동시에 태어난 것으로 추정된다.

황새치자리 AB 항성계는 두 개의 쌍성계가 상호 작용하는 다중성계이다. 주성 A와 반성 C, 반성 Ba와 Bb는 각각 쌍성계를 이루며, 두 쌍성계는 약 135AU의 거리를 두고 공전한다. 주성 A와 반성 C의 쌍성계가 질량이 더 크기 때문에, 공통 질량 중심으로부터의 거리는 반성 Ba와 Bb의 쌍성계보다 두 배 정도 더 길다.

2.1.1. 황새치자리 AB A

주성 황새치자리 AB A는 태양보다 50배 빠른 속도로 자전하기 때문에 강력한 자기장을 갖고 있다. 주성의 표면에는 태양보다 훨씬 많은 숫자의 흑점이 있을 것으로 추측된다. 이렇게 많은 흑점들 때문에 별의 밝기는 자전 주기마다 변화를 보인다. 이 별의 적도 부분에서의 자전 속도를 잰 결과, 자기장 때문에 회전 속도가 변화하는 것이 관측되었다.

주성은 스펙트럼형 K1V의 주황색 주계열성으로, 광도 계급은 V이지만 나이가 매우 어리기 때문에 전주계열성(후 황소자리 T형 별)이다. 질량은 태양의 8할 정도이지만, 항성계 내에서 가장 크다. 크기는 태양보다 약간 작고, 광도는 태양의 4할 정도로 어둡기 때문에, 가까운 항성임에도 불구하고 7등성이다.

1980년대부터 고속으로 자전하는 것으로 알려져 있으며, 그 자전 주기는 12시간 정도(태양의 약 1/50)로 매우 짧다. 적도 부근에는 강력한 자기장이 발생하며 많은 흑점이 나타난다. 흑점이 있기 때문에 자전 주기에 따라 겉보기 밝기가 변화하여, 회전 변광성으로 분류된다. 자전 주기 내에서의 밝기 변화는 0.13등급 정도이지만, 흑점의 상태에 따라 대략 0.1등급 정도씩 주기적으로 차이가 나타나며, 그 외에 태양 활동 주기와 비슷한 활동 주기에 의해 약 20년 주기로 평균적인 밝기가 변동한다. 차등 회전하기 때문에, 극 부근보다 적도 부근의 자전이 더 빠르지만, 그 차이는 시간에 따라 변한다. 이는 대류층을 관통하는 자기장의 작용에 의해 각운동량의 수송이 변동하기 때문에, 적도 부근의 자전 속도도 항성 표면 활동의 주기에 따라 변하기 때문으로 생각된다.

주성의 표면에서는 폭발 현상도 관측되며, 광구면의 바깥에는 1,500만 K까지 가열된 수소 플라스마가 자기장에 갇혀 구형의 층을 형성하고 있다. 플라스마는 강한 X선을 방출하며, 거리가 가까운 것도 있어 전천에서 가장 밝은 코로나 X선원 중 하나이다.

2.1.2. 황새치자리 AB Ba / Bb

반성 B는 리처드 알프레드 로시터가 발견하여 자신의 이중성 목록에 137번째로 등록했으므로 Rossiter 137 B(Rst 137 B)라고도 불린다. 주성 A로부터 약 9초 떨어진 위치에 보인다. 처음에는 13등급의 단일성으로 여겨졌다. 적응 광학이 발전하면서 또 다른 동반성 C를 분리하는 관측과 함께 동반성 B가 두 개의 별로 이루어져 있음이 확인되어 각각 동반성 Ba, 동반성 Bb로 불리게 되었다. Ba와 Bb 사이의 평균 거리는 약 0.9AU로 추정된다.

동반성 Ba와 Bb는 두 별을 합쳐도 주성 A의 1% 정도의 광도밖에 되지 않는다. 동반성 Ba는 두 별 중 질량이 더 크지만, 그래도 태양의 3할 미만으로 작고, 스펙트럼형은 M5V, 표면 온도는 약 3,310K로 추정된다. 동반성 Bb는 질량이 태양의 2할 정도이고, 스펙트럼형은 M5.5V, 표면 온도는 약 3,250K로 추정된다.

동반성 Ba와 Bb는 황새치자리 AB성계의 나이를 결정하는 데 기대가 된다. 주성 A는 고속 자전과 강한 자기장을 가지고 있고, 동반성 C는 초저질량이기 때문에 모두 나이 추정이 어렵지만, 그에 비해 동반성 B는 정확하게 추정할 가능성이 있기 때문이다. 동반성 Ba, Bb에 대한 자세한 관측을 통해 저질량 항성의 진화에 대한 가설에 관측 결과를 적용하여 나이를 5천만 년에서 1억 년으로 추정했다.

2.1.3. 황새치자리 AB C

반성 C는 주성 A에서 평균 3AU 떨어진 궤도를 11.74년 주기로 공전한다. 스펙트럼형 M5.5의 적색 왜성이다. 질량은 태양의 약 9%(목성의 약 94배)로, 알려진 항성 중 가장 질량이 작은 항성 중 하나이다. 표면 온도는 약 2,925K이며, 반지름은 주성 A의 약 1/6이다. 주성 A를 공전하는 궤도는 이심률이 매우 크다.

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2.2. 상호작용

황새치자리 AB 항성계는 두 개의 쌍성계가 상호 작용하는 다중성계이다. 두 쌍성계는 약 135AU의 거리를 두고 공전한다.

한 쌍성계는 주성 A와 반성 C로 구성되며, 평균 3 AU 떨어진 궤도를 11.74년 주기로 공전한다. 다른 쌍성계는 반성 Ba와 반성 Bb로 구성되며, 360일 주기로 공전한다. 주성 A와 반성 C의 쌍성계가 질량이 더 크기 때문에, 공통 질량 중심으로부터의 거리는 반성 Ba와 반성 Bb의 쌍성계보다 두 배 정도 더 길다.

3. 황새치자리 AB 이동성군

황새치자리 AB 항성계는 황새치자리 AB 이동성군의 일원이다. 이 이동성군은 약 30개의 항성계로 이루어진 집단으로, 구성원들은 서로 중력적으로 느슨하게 연결되어 있으며, 나이가 같고, 우주 공간을 같은 방향으로 이동한다. 이 이동성군에 속한 모든 별들은 거대 분자 구름 속에서 동시에 태어난 것으로 보인다.