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.
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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)
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)
X선 삼중 QPO로 중성자별 XTEJ 1807-294의 질량·각운동량 추정
강착 밀리초 펄서 XTEJ 1807-294의 X선 파워밀도 스펙트럼에서 저주파 QPO와 상·하 kHz QPO가 동시에 관측된 여러 '삼중쌍(triplet)'이 발견돼, 중심 중성자별의 질량과 비(比)각운동량을 추정할 수 있게 됐다. 연구진은 오차 전파 공식을 적용해 이 변수들의 구간 추정값을 구하고, kHz QPO에 대한 여러 모델을 각각 적용해 계산을 반복했다. 서로 다른 삼중쌍에서 얻은 한계값들의 일치 정도가 사용된 모델의 타당성을 판단하는 단서가 될 수 있다는 설명이다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
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)