청색 낙오성

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지상 관측과 허블 우주 망원경 관측 사진의 비교. 청색 낙오성들은 노란 동그라미로 표시되어 있다.(원본 크기로 봐야 잘 보임)

청색 낙오성(Blue stragglers, BSS)은 산개 성단 혹은 구상 성단에 있는 뜨겁고 밝으면서 무거운 별이다. 청색 낙오성은 다른 성단에 있는 같은 밝기 별들에 비해 표면 온도가 더 높아서 푸르게 빛난다. 보통 낙오성이 속한 구상 성단은 붉거나 오렌지색, 노란색을 띠는 늙은 별들이 몰려 있으나, 청색 낙오성은 나이가 100억 년에 이를 정도로 늙었음에도 젊고 질량 큰 별들처럼 푸르게 빛난다. 따라서 이들은 헤르츠스프룽-러셀 도표 상에서 다른 별들과 구별된 특이한 위치에 자리잡고 있다. 청색 낙오성들은 '동시에 태어난 모든 별들은 헤르츠스프룽-러셀 도표 위 확실하게 정의된 곡선 위에 위치해야 하며, 도표 곡선 상의 위치는 오직 초기 질량에 의해서만 결정된다'는, 항성 진화 이론의 기본을 따르지 않고 있다. 청색 낙오성들은 종종 도표 내 곡선 밖에 자리잡고 있기 때문에 이들의 진화 과정은 보통의 주계열성들과는 다른 것으로 보인다.

청색 낙오성이 생기는 이유는 확실하게 밝혀지지는 않았으나, 가장 유력한 이론은 이들이 현재 또는 과거에 합치고 있거나 합쳐진 쌍성계라는 것이다. 두 별이 합치면 비슷한 나이대의 다른 별들에 비해 질량은 커지며 더 뜨거워지고 밝아진다. 만약 이 가설이 맞다면 청색 낙오성의 존재는 항성 진화 이론의 틀을 깨지 않게 된다. 합쳐진 별은 중심핵에 더 많은 수소를 지니게 되며 젊은 별처럼 바뀌는 셈이 된다. 병합설이 지지받는 근거로는 청색 낙오성들은 별들이 빽빽하게 뭉쳐 있는 구상 성단 내에서 훨씬 많이 발견된다는 점이 있다. 구상 성단은 일정한 공간 내에 은하 내 다른 곳보다 더 많은 별들이 몰려 있기 때문에, 천체끼리의 충돌 및 근접 조우 현상이 자주 발생할 것이기 때문이다.

병합 이론을 검증하는 방법 중 하나로 청색 낙오성의 밝기가 요동치는 것을 연구하는 것이 있다. 합쳐진 별들의 성진학적 관측 수치들은 비슷한 질량과 밝기를 지닌 평범한 맥동 변광성들의 그것과는 다르다. 그러나 청색 낙오성이 있는 곳은 다른 별들이 많이 존재하여 관측에 혼돈을 주며, 측광학적인 맥동 진폭값이 작고, 표본 대상이 될 낙오성의 수 자체가 작다는 점 때문에 청색 낙오성의 맥동 측정은 매우 어렵다.

청색 낙오성들은 평균적으로 태양보다 75배 빠르게 자전한다. 이들은 구상 성단 내 다른 이웃 별들에 비해 두 배에서 세 배 정도 질량이 큰 것으로 보인다. 최근 연구에 의하면 청색 낙오성 근처에 있는 별들은 다른 별들보다 탄소산소 함유량이 확연히 적음이 밝혀졌다. 이 사실을 통해 청색 낙오성은 주변 항성들의 물질을 끌어당겨서 더 뜨거워지고 광구의 색이 더 푸르게 바뀌는 것을 추측할 수 있다. 자신의 질량을 낙오성에 빼앗긴 별은 깊게 숨겨져 있던 영역(원래 지니고 있던 탄소 성분이 더 무거운 원소로 융합 작용을 일으킨 부분이다)이 밖으로 노출된 모습을 보여준다. 이러한 별은 나중에 죽음을 맞게 된다.

참고 문헌[편집]

  • Becker, Kate. 오래된 별들의 회춘(Rejuvenating Ancient Stars). Sky & Telescope. Jan. 2007: 24.

바깥 고리[편집]