S301과 동반 항성들: 궁수자리 A*의 스핀 측정 가능성

GRAVITY 공동연구팀이 2026년 발견한 항성 S301은 근점거리 rp=280rg, 이심률 e=0.9825의 궤도를 가져 렌즈-서링(Lense-Thirring) 교점 세차운동을 통해 궁수자리 A*(Sgr A*)의 스핀 파라미터를 측정할 가능성을 열었다. 가장 큰 걸림돌은 '뉴턴 혼동'으로, 구형이 아닌 확장된 질량 분포 역시 교점 세차운동을 일으킬 수 있다는 점이다. 연구진은 고이심률 궤도에서 뉴턴 토크는 주로 원점(apocenter)이, 렌즈-서링 신호는 주로 근점(pericenter)이 지배한다는 점에 착안해, S301과 원점이 비슷하지만 근점이 훨씬 큰 기준 항성 S2·S55·S38을 비교했다. 이들은 비슷한 크기의 뉴턴 토크를 받으면서도 렌즈-서링 신호는 약 30배 작아(S2의 경우), 뉴턴 배경의 질량과 방향을 교정해 S301의 세차운동에서 차감하는 데 쓸 수 있다. 연구진은 GRAVITY+ 천체측정과 초대형망원경(ELT) 분광 관측이 계속되면 궤도면 내 스핀 성분은 단기간에 측정 가능할 수 있으나, 완전한 스핀 벡터를 구하려면 훨씬 장기간의 근점 세차 신호 누적이 필요하다고 밝혔다.
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