큐픽스 우주

마젤란운에서 '먼지 없는 HdC 별' 희소성 확인… 금속함량이 백색왜성 병합 질량을 좌우

arXiv astro-ph.GA (은하)
S62-02270 (1962) --- Astronaut John H. Glenn Jr. and wife visit with General Douglas McArthur in the Waldorf Astoria hotel. Photo credit: NASA

JSC / NASA·NASA-PD

수소 결핍 탄소(HdC) 별은 백색왜성 두 개의 병합으로 만들어진다고 여겨지며, 먼지를 만드는 R 코로나 보레알리스(RCB) 별과 먼지가 없는 dLHdC 별로 나뉜다. 우리은하 탐사에서는 두 부류가 거의 비슷한 수로 발견되지만, 대·소마젤란운에서는 RCB 별이 30개 알려진 반면 dLHdC 별은 한 개도 확인되지 않았다. 연구진은 Gaia DR3 마젤란 목록에 Gaia·SkyMapper DR4·VMC DR6 측광을 결합한 색-등급 기준과 무작위 숲(random forest) 분류기로 후보를 고르고 ANU 2.3m 망원경의 WiFeS로 분광 후속관측을 수행해, 전체 검출 효율 약 96%로 마젤란운 최초의 dLHdC 별 두 개(LMC의 SP77 29-5, SMC의 SMSS 005551.43-723139.2, 후자는 희귀한 Sr 과잉 아형)를 발견했다. 이로써 얻은 dLHdC 대 RCB 수 비율은 약 1:15로 우리은하의 거의 1:1 값에 크게 못 미치며, 연구진은 이것이 관측상의 한계가 아니라 실제 차이라고 주장한다. 백색왜성 병합의 지연시간 분포와 각 은하의 별 형성사를 결합한 결과 HdC 별의 약 80%(LMC)와 약 3분의 2(SMC)가 지연시간이 짧은 병합에서 비롯되는데, 낮은 금속함량에서는 이런 병합이 더 큰 백색왜성 총질량으로 치우쳐 어두운 dLHdC보다 밝은 RCB 쪽이 많아진다는 설명이다.

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천문·천체물리

백색왜성 오염, 행성 질량이 좌우한다 — 쌍성계 미행성체 공급 N체 시뮬레이션

백색왜성 대기의 '오염'은 남은 행성계에서 암석 물질이 강착된 증거로 해석되는데, 넓은 쌍성계(wide binary)에서는 행성의 중력 섭동이 이 물질 저장고에 영향을 줄 수 있다. 연구진은 시간에 따른 항성 진화와 동반성을 함께 반영한 N체 시뮬레이션으로 행성 질량을 바꿔가며 미행성체 원반의 진화를 추적했다. 질량이 작은 행성은 미행성체 저장고를 덜 효율적으로 교란해 더 많은 미행성체가 오래 살아남고, 그 결과 차가운 백색왜성 단계까지 물질 공급이 이어질 수 있었다. 반면 질량이 큰 행성은 저장고를 더 일찍 고갈시켜 후기 단계의 지속적인 오염을 막았다. 행성의 위치보다 질량이 암석 물질이 강착에 쓰일 수 있는 시간 규모를 결정하며, 오염은 경사각과 이심률이 낮은 쌍성계에서 더 자주 나타났다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

"Molten Ring" Galaxy Caption: Hubble Space Telescope's glamour shots of the universe are so revealing they nearly always have a discovery behind them. Credits: Author - Anastasio Díaz-Sánchez (Univers
천문·천체물리

밀리초 펄서 PSR J1928+1815의 동반성 정체, 궤도주기 변화율로 가려낼 수 있다

최근 규칙적인 전파 식(eclipse) 현상이 보고된 쌍성 밀리초 펄서 PSR J1928+1815는 헬륨(He)성을 동반성으로 가질 가능성이 높다고 제안됐지만, 백색왜성(WD)일 가능성도 완전히 배제되지 않았고 성간 먼지 흡수의 불확실성 때문에 근적외선·광학 관측으로는 확인이 어렵다. 연구진은 측정된 질량함수와 전파 식에서 유도한 궤도 경사각을 토대로, 동반성이 극단적으로 무거운 백색왜성(1.4 M⊙)일 경우 중력파 방출이 만드는 궤도주기 변화율이 −(6.8~9.6)×10⁻¹³ s/s라고 계산했다. 따라서 측정값이 −9.6×10⁻¹³ s/s를 넘어서면 동반성은 1.4 M⊙보다 무거운 헬륨성으로 판정할 수 있다. 다만 헬륨성이 팽창하면 조석 상호작용으로 궤도 각운동량이 헬륨성의 자전으로 전달되어 주기 변화율에 추가 기여가 생기며, 동반성이 1.0~1.6 M⊙ 헬륨성이면 예상 변화율은 −(4.9~13.5)×10⁻¹³ s/s 범위가 된다. 이 조석 효과는 특히 1.35~1.5 M⊙ 헬륨성을 확인하는 데 도움이 되며, 연구진은 동반성이 헬륨성일 때 자전감속 광도의 최대 증발 효율을 0.006으로 제한했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Look at nearest galaxy through our galaxy - Andromeda galaxy
Canon Eos M10
More in IG: @hv.nguyenchuong
천문·천체물리

구상성단 M10에서 질량이 크고 이심률 높은 쌍성 밀리초 펄서 발견

중국 FAST 전파망원경 관측으로 구상성단 M10의 밀리초 펄서 PSR J1657-0406A의 타이밍 해를 구한 결과, 이 펄서는 궤도주기 약 37일, 이심률 약 0.12의 장주기·고이심률 궤도에 있는 것으로 나타났다. 근일점 이동(periastron advance)은 연간 0.00090(13)도로 측정됐으며, 일반상대성이론이 궤도 운동을 정확히 기술한다고 가정하면 전체 계의 질량은 태양질량의 2.5(6)배에 해당한다. 위치 오차 범위 내에서 광학 대응천체가 검출되지 않아 동반성이 주계열성일 가능성은 낮으며, 연구진은 궤도 이심률의 형성 경로를 고려해 헬륨 백색왜성 동반성을 선호하면서도 질량이 큰 백색왜성이나 중성자성 가능성도 완전히 배제하지는 않았다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

STS-133 LAUNCH L-1 POST MMT STATUS BRIEFING
천문·천체물리

자성 백색왜성 LHS 2534에서 금속 흔적(scarring) 가능성 포착

자기장에 의해 유도된 강착으로 금속이 풍부한 극관(polar cap)을 가진 백색왜성은 현재까지 3개만 알려져 있으며, 연구진은 추가 관측 대상 확보를 위해 자성 백색왜성 LHS 2534에 대한 관측 캠페인을 수행했다. MMT 망원경의 시간분해 분광 관측에서 Na I와 Cr I 흡수선 강도의 명확한 변동이 확인됐고, 각각 19.46시간과 19.36시간 주기로 변화해 K2 측광에서 구한 20.22시간 주기와 비슷한 값을 보였다. 연구진은 이번 결과가 분광 관측으로 이러한 변동성 천체를 탐지하고 연구할 수 있음을 보여주며, 향후 유사 천체의 시계열 관측이 이런 대기가 어떻게 형성되는지에 대한 이해를 넓혀줄 것이라고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)