WASP-13

1. 개요

WASP-13은 살쾡이자리 방향으로 약 750 광년 거리에 있는 태양과 비슷한 G형 주계열성이다. 1997년 처음 관측되었으며, 2008년에는 외계 행성 WASP-13b가 발견되었다. WASP-13b는 WASP-13을 공전하며, 목성 질량의 약 0.485배, 반지름은 목성보다 36.5% 더 크다. 2019년 국제 천문 연맹(IAU)은 WASP-13을 Gloas, WASP-13b를 Cruinlagh로 명명했다.

2. 관측 역사

WASP-13은 1997년 처음 발견된 이후, 여러 관측 장비와 연구를 통해 그 특성이 밝혀졌다. 주요 관측 역사는 다음과 같다.

* 1997년: 하늘 특정 영역에서 별들의 고유 운동을 측정하던 중 WASP-13이 처음 발견되었다.
* 2006년 11월 ~ 2007년 4월: 캐너리 제도의 슈퍼WASP-북쪽 망원경으로 관측하여 행성이 존재할 가능성이 제기되었다.
* 추가 관측: 스코틀랜드의 제임스 그레고리 망원경, 프랑스 오트 프로방스 천문대의 SOPHIE 회절격자, 노르딕 광학 망원경 등을 통해 추가적인 관측 및 연구가 이루어졌다. 이를 통해 WASP-13의 광도 곡선, 별 스펙트럼, 시선 속도 등이 측정되었고, 2008년에는 WASP-13b가 발견되었다.
* 2010년까지: SIMBAD 저장소 자료에 따르면 WASP-13은 발견 이후 10개 이상의 논문에 등장했다.

2.1. 추가 관측 및 행성 발견

SIMBAD에 따르면 WASP-13은 1997년에 처음 관측되었는데, 당시 은하가 관측되는 하늘 영역에서 별의 고유 운동을 측정하던 천문학자들이 이 별을 발견했다. 2006년 11월 27일부터 2007년 4월 1일까지 카나리아 제도에 있는 슈퍼WASP-북쪽 망원경으로 WASP-13을 관측했으며, 데이터 분석 결과 별 주위를 공전하는 행성이 존재할 가능성이 제기되었다.

영국, 스페인, 프랑스, 스위스, 미국 천문학자들로 구성된 연구팀은 스코틀랜드에 있는 제임스 그레고리 망원경의 광도계를 사용하여 후속 관측을 수행했다. 근처의 밝은 별 HD 80408과 비교하여 별의 광도 곡선을 더 자세히 측정했다. 프랑스 오트 프로방스 천문대의 SOPHIE 에셸 분광기로 측정한 WASP-13의 별 스펙트럼 자료와 조합하여 별의 시선 속도를 알아냈다. 노르딕 광학 망원경의 섬유 공급 에셸 분광기로 스펙트럼을 추가 수집하여 WASP-13의 특성을 결정할 수 있었다. 2008년 SOPHIE의 데이터를 이용하여 외계 행성 WASP-13b를 발견했으며, 이 행성은 2009년에 보고되었다.

2.2. 연구 현황

SIMBAD에 따르면 WASP-13이 최초 발견된 시기는 1997년으로, 하늘 특정 영역에 있는 항성들의 고유 운동을 측정하던 중 이 별을 발견했다. 2006년 11월부터 2007년 4월 1일까지 캐너리 제도 소재 슈퍼WASP-북부 망원경으로 WASP-13을 관측했으며 여기에서 나온 데이터로부터 행성 하나가 별을 돌고 있다고 추정했다.

스코틀랜드 소재 제임스 그레고리 망원경을 이용하여 영국, 스페인, 프랑스, 스위스, 미국 천문학자들로 구성된 연구진이 이 별을 보다 자세히 연구하였다. 근처 밝은 별 HD 80408과 밝기를 비교하여 이 별의 광도곡선을 보다 자세히 정의할 수 있었다. 프랑스 소재 오트 프로방스 천문대의 SOPHIE 회절격자를 써서 나온 WASP-13의 스펙트럼 자료를 여기에 조합하여 항성의 시선속도를 알아냈다. 노르딕 광학 망원경의 Fibre-Fed 회절격자로 스펙트럼을 추가 수집하여 항성의 물리적 특징을 정의할 수 있었다. 2008년 SOPHIE의 데이터를 이용하여 행성 WASP-13b를 발견하였으며 논문은 이듬해에 출판되었다.

3. 물리적 특징

WASP-13은 살쾡이자리 방향으로 지구로부터 약 750ly 떨어져 있는 G형 주계열성이다. 겉보기 등급은 10.42로 맨눈으로는 볼 수 없다.

3.1. 항성 진화

WASP-13은 헤르츠스프룽-러셀 도표에서 주계열성 이탈점에 가깝고, 핵 수소를 거의 소진하여 준거성이 될 것으로 여겨진다. 이론적인 등시선과 정확하게 나이가 결정된 별과의 비교를 통해 WASP-13의 나이는 약 51억 ± 20억 년으로 추정된다. 별의 이론 모델에 따르면, 태양과 거의 같은 질량과 금속량을 가진 별은 85억 년에 주계열을 떠나 수소 껍질 연소 단계로 진화할 것으로 생각된다. 스펙트럼에서 추정되는 리튬의 존재량으로도 이 별이 수십억 년 된 것으로 시사되었지만, 이 방법으로는 정확한 나이 추정은 어렵다.

3.2. 대기 및 조성

WASP-13의 대기 유효 온도는 5,826,000으로 태양보다 뜨겁다. 그러나 헬륨보다 무거운 물질이 항성 대기에 포함되어 있는 비율을 나타내는 중원소함량 [Fe/H]는 대략 0으로 태양과 비슷하다. 표면 중력은 4.04 km/s²이며 자전 속도는 최대 초당 4.9 km이다.

3.3. 크기 및 질량

WASP-13의 질량은 태양보다 9% 더 크며, 반지름은 태양보다 55.9% 더 크다. 대기 중 리튬 함량으로 추정해 보면 이 별은 갖고 있던 헬륨을 모두 태웠고 현재 중심핵 주변 껍질부에서 리튬을 태우고 있다. 이론적인 항성 등시선과 정확하게 나이가 결정된 별과의 비교를 통해 WASP-13의 나이는 약 51억 년으로 추정된다. 이전 추정치는 더 오래된 나이를 제시했지만, 불확실성이 매우 컸다.

4. 행성계

WASP-13은 외계 행성 WASP-13b(Cruinlagh)를 가지고 있다. 이 행성은 어머니 별과 약 0.0527 AU 떨어져 있는데, 이는 태양과 지구 거리의 약 5.27% 정도이다. 공전주기는 지구 시간으로 4.35298 일 (4일 8시간 30분)에 불과하다. 행성의 질량은 목성의 46 퍼센트 정도이며 반지름은 목성보다 21 퍼센트 크다.

4.1. WASP-13b (Cruinlagh)

WASP-13b는 어머니 항성과 약 0.0527 AU 떨어져 있는데, 이는 태양과 지구 거리의 약 5.27% 정도이다. 가까이 붙어 돌고 있는 만큼 공전주기는 지구 시간으로 4.35298 일 (4일 8시간 30분)에 불과하다. 행성의 질량은 목성의 46 퍼센트 정도이며 반지름은 목성보다 21 퍼센트 크다.

5. 명칭

별은 행성 탐색 광역 조사 프로그램을 통해 발견되었기에 WASP-13으로 명명되었다.

2019년 국제 천문 연맹(IAU)은 NameExoWorlds의 일환으로 WASP-13과 그 행성 WASP-13b에 영국의 학생들이 선택한 공식 이름을 부여할 것이라고 발표했다. 선택된 이름은 WASP-13에 대해서는 Gloas, WASP-13b에 대해서는 Cruinlagh였으며, 이는 각각 '빛나다'와 '궤도를 돌다'를 뜻하는 맨어 단어이다.

2019년, 전 세계 모든 국가 또는 지역에 하나의 외계 행성계 이름을 명명할 기회를 제공하는 "IAU100 Name ExoWorlds 프로젝트"에서 WASP-13계는 영국에 할당된 행성계가 되었다. 이 프로젝트는 "국제 천문 연맹 100주년 사업"의 일환으로 계획된 이벤트 중 하나로, 영국 국내에서의 선발, 국제 천문 연맹(IAU)에 대한 제안을 거쳐 태양계 외 행성과 그 주성에 고유 명칭이 승인되는 것이었다. 2019년 12월 17일, IAU에서 최종 결과가 공표되었고, WASP-13은 Gloas, WASP-13 b는 Cruinlagh로 명명되었다. 이들은 영국의 맨 섬에서 사용되는 맨 섬어로 행성이나 항성의 물리적 프로세스를 가리키는 말에서 유래되었으며, Gloas는 "(별처럼) 빛나는 것"을 의미하는 단어에, Cruinlagh는 "(행성처럼) 주회하는 것"을 의미하는 단어에 각각 이름을 따서 명명되었다.