우주

#DQ Tau

NASA Infrared Telescope Facility atop Mauna Kea, Hawaii. The IRTF is a venerable 30-year-old, 3-meter-diameter 10-foot telescope that ranks 40th among ground-based telescopes.
행성과학·태양계

제임스웹·IRTF 동시 관측, 원시행성계 원반 내부 공동의 가스 장기 변동 포착

약 16일 주기의 편심 쌍성 DQ Tau에서 발생하는 펄스형 강착 폭발을 지상·우주 7개 장비로 40일간 모니터링한 결과가 발표됐다. JWST-MIRI 9회, IRTF-iSHELL 9회 관측으로 강착 광도가 약 9~80배 증가하는 세 차례 연속 폭발을 추적했으며, CO와 H2O 선폭 측정을 통해 케플러 반경과 그 변화를 추정했다. 분자 가스 방출은 HI나 5μm 연속복사와 달리 폭발에 즉각 반응하지 않고, 선광도와 선폭이 약 30~35일에 걸쳐 감소해 방출 영역이 쌍성에 교란된 약 0.2~0.4au 내부 공동에서 더 큰 반경으로 물러나며 온도와 질량이 낮아지는 것과 일치했다. 연구진은 DQ Tau의 적외선 분자 스펙트럼이 가변 강착에 따른 화학적 변화보다 원반 역학의 영향을 더 크게 받는다고 해석했으며, 원반 가장자리 부근의 가스 질량 축적이 약 4~5 궤도주기마다 폭발 강도를 조절하는 시나리오와 부합하지만 이 변동의 기원은 아직 불분명하다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

A captivating image of the Orion Nebula, showcasing celestial beauty and the vastness of outer space.
천문·천체물리

JWST/MIRI로 본 젊은 쌍성 DQ Tau: X선·강착 변동성이 중적외선 방출선에 미치는 영향

연구진은 DQ Tau 쌍성의 다중시기 X선·근자외선/가시광 관측과 JWST/MIRI의 주변쌍성 원반 스펙트럼을 결합해, 항성 복사 변동이 원시행성 원반의 열화학 구조에 미치는 영향을 열화학 모델로 분석했다. 모델에서 CO, CO2, HCN, H2O의 합성 플럭스는 강착 광도가 커지는 근성점에서 원성점보다 체계적으로 강했고, 시기별 적분 플럭스 변화는 2배 이내로 JWST/MIRI 관측과 일치했다. 통상적인 항성 변동성은 원반 구조를 크게 바꾸지는 않았지만 설선(snowline)을 원성점 위치 대비 17퍼센트 바깥으로 밀어낼 수 있었다. JWST 관측이 X선 플레어와 겹치지 않아 플레어 효과는 시뮬레이션에 의존했는데, 중간 세기의 플레어는 대부분의 중적외선 분자 방출을 거의 바꾸지 않은 반면 X선 플레어는 원반 표면의 H I, Ar II, Ne II 존재비와 중적외선 광도를 크게 높였다. 연구진은 이 결과가 폭발적 증광이 없는 천체에서 관측된 스피처/JWST 방출선 변동성이 강착과 자기권 활동에 따른 완만한 항성 스펙트럼 변동으로 설명된다는 점을 시사한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)