세페우스자리 뮤

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세페우스자리 뮤
Mu Cephei
세페우스자리 뮤.
세페우스자리 뮤.
명칭
바이어 명명법 세페우스자리 뮤 (μ Cep)
밝은 별 목록 HR 8316
헨리 드레이퍼 목록 HD 206936
스미소니언 천문대 항성목록 SAO 33693
소천성표 BD+58°2316
히파르코스 목록 HIP 107259
다른 이름 에라키스, 허셜의 석류석 별
관측 정보
(역기점 J2000.0)
별자리 세페우스자리
적경(α) 21h 43m 30.4609s[1]
적위(δ) +58° 46′ 48.166″[1]
겉보기등급(m) +4.08[2] (3.43 - 5.1[3])
절대등급(M) −7.63[4]
위치천문학
시선속도 +20.63 km/s[5]
적경 고유운동 2.740±0.884 mas/yr[6]
적위 고유운동 −5.941±0.922 mas/yr[6]
연주시차 0.4778 ± 0.4677 mas[6]
거리 2,840 광년(870 파섹)[7]
성질
광도 283,000[8] ~ 340,000[4] L
나이 10.0 ± 0.1 (100만 년)[9]
분광형 M2e Ia[10]
U-B 색지수 +2.42[2]
B-V 색지수 +2.35[2]
변광성 분류 SRc[3]
추가 사항
질량 19.2 ± 0.1 M[9]
반지름 1,260[8] ~ 1,650[11] R
표면온도 3,750 K[8] (3,540[12] ~ 3,789[13]) K
표면 중력 (log g) −0.63 cgs[8]
항성 목록

겉보기등급순 · 절대등급순
거리순 · 질량순 · 반지름순

좌표: 하늘 지도 21h 43m 30.46s, +58° 46′ 48.2″세페우스자리 뮤(μ Cep) 또는 허셜의 석류석 별(Herschel's Garnet Star)은 세페우스자리 방향에 있는 적색초거성 또는 극대거성이다.[14] 이 별은 석류석 빛처럼 짙은 적색을 띠고 있으며 IC 1396 성운의 경계선에 위치해 있다. 1943년 이래 이 별의 스펙트럼은 다른 항성들을 분류하는 M2 Ia 분광형의 기준으로 쓰여 왔다.[15]

세페우스자리 뮤는 절대안시등급이 −7.6으로 시각적으로 태양보다 1만 배 가까이 밝다. 뮤는 반지름이 태양의 1000 배가 넘어가는 항성들의 목록에 포함되며 태양 자리에 대신 놓을 경우 그 표면은 목성과 토성 궤도 사이에 이를 것이다.

역사[편집]

윌리엄 허셜은 세페우스자리 뮤의 짙은 빨간색 빛을 ‘주기적인 항성 고래자리 오미크론처럼 매우 풍부하고 짙은 석류석 색채’라고 묘사했다.[16] 이 기록에 기반하여 뮤를 흔히 ‘허셜의 석류석 별’이라고 부른다.[17] 주세페 피아치는 자신의 성표에 이 별을 Garnet sidus 로 등재했다.[18][19] 안토닌 베치바르시가 자신의 성표에서 사용한 또다른 이름 에라키스 Erakis용자리 뮤아랍어 표기인 ‘알-라키스’와 비슷하여 혼동할 수 있다.[20]

1848년 영국 천문학자 존 러셀 힌드는 세페우스자리 뮤가 변광성임을 발견했으며 독일 천문학자 프리드리히 빌헬름 아르겔란더가 힌드의 발견을 신속히 검증했다. 1881년 이래 뮤의 밝기 변화는 거의 끊임없이 지속적으로 기록되어 왔다.[21]

세페우스자리 뮤의 각지름은 간섭계를 이용하여 측정되었다. 가장 최근의 측정값에 따르면 주연감광된 원반의 지름을 20.584±0.480 mas로 모형화할 경우 각지름 값은 800 µm에서 18.672±0.435 mas이다.[22]

변광[편집]

세페우스자리 뮤는 변광성이며 오래된 분류인 세페우스자리 뮤형 변광성의 원형 별이다. 뮤는 현재 SRc형 준규칙 변광성으로 간주되며 겉보기 밝기는 3.4 ~ 5.1 등급 사이에서 불규칙하게 변화한다. 많은 변광 주기가 보고되었으나 이 주기들은 일관되게 860 일 또는 4400 일 정도의 값을 보인다.[23]

특징[편집]

태양계 내 행성들 및 세페우스자리 뮤를 포함한 유명한 별들의 상대적인 크기.
1. 수성 < 황성 < 금성 < 지구
2. 지구 < 해왕성 < 천왕성 < 토성 < 목성
3. 목성 < 울프 359 < 태양 < 시리우스
4. 시리우스 < 폴룩스 < 아크투루스 < 알데바란
5. 알데바란 < 리겔 < 안타레스 < 베텔게우스
6. 베텔게우스 < 세페우스자리 뮤 < 세페우스자리 VV A < 큰개자리 VY.
태양과 비교한 세페우스자리 뮤의 크기. 뮤는 목성, 화성, 지구, 금성, 수성의 궤도(별 오른쪽)를 삼킬 수 있다.

광도가 매우 높은 적색초거성 세페우스자리 뮤는 맨눈으로 볼 수 있는 별들 중에서, 그리고 지금까지 발견된 항성들로 범위를 넓혀도 물리적 부피만으로 한정할 경우 아주 거대한 부류에 포함된다. 뮤는 적색 극대거성으로 불려왔다.[14]

세페우스자리 뮤는 특이속도80.7 ± 17.7 km/s폭주성에 해당된다.[9] 뮤까지의 거리는 정확히 알려져 있지 않다. 히파르코스 위성이 측정한 연주 시차는 0.55 ± 0.20 밀리초각으로 이를 거릿값으로 환산하면 1333 ~ 2857 파섹이 나온다. 그러나 이 값은 오차한계에 가깝다. 베텔게우스와 크기를 비교하여 구한 거리는 390 ± 140 파섹이 나오기 때문에[13] 세페우스자리 뮤는 베텔게우스보다 훨씬 거대하든지, 혹은 예상한 것보다 훨씬 지구에 가까이 있고 부피가 작으며 광도가 낮음이 분명하다.[24]

모든 파장에서의 값을 합한 세페우스자리 뮤의 복사광도는 스펙트럼 에너지 분포를 전부 합쳐서 계산할 수 있으며 그 값은 태양광도의 28만 3천 배로 나온다. 이 값에 따르면 세페우스자리 뮤는 우리은하 내에서 극도로 밝은 적색초거성 중 하나라 볼 수 있다. 색지수 관계로부터 확정한 뮤의 유효온도는 3750 켈빈으로 이 값을 통해 항성의 반지름이 태양의 1260 배임을 추정할 수 있다.[8] 최근에 나온 다른 논문들에서도 유효온도 값이 유사하게 도출되었다. 가시광선과 적외선 색채 관계로부터 광도를 계산하면 태양 광도의 34만 배가 나오며 여기에서 도출한 뮤의 반지름은 태양 반지름의 1420 배가 된다.[4] 뮤의 각지름과 예상 거리 2400 광년으로 추정한 반지름은 태양의 1650 배가 나온다.[11]

항성진화 이론의 경로상 위치로부터 예측되는 세페우스자리 뮤의 초기 질량은 태양의 약 25 배이다.[8]

세페우스자리 뮤는 항성 반지름의 최소 0.33 배까지 확장된 껍질 구조에 둘러싸여 있으며 이 구조의 유효 온도는 2,055 ± 25 K이다. 이 바깥쪽 껍질은 일산화 탄소, , 일산화 규소 등과 같은 분자 기체들을 포함하고 있는 것으로 보인다.[13]

적외선 관측 결과 먼지와 물로 이루어진 넓은 고리가 있는 것으로 추정되며 이 고리의 안쪽 경계는 중심별의 약 2 배, 바깥쪽 경계는 항성 반지름의 약 4 배 거리까지 확장되어 있다.[25]

세페우스자리 뮤는 항성에서 탈출한 물질로 구성된 구형 껍질에 둘러싸여 있으며 이 구조의 각거리는 6 초각 거리 범위까지 확장되어 있고 물질의 탈출 속도는 초당 10 킬로미터이다. 이로부터 껍질 구조의 나이는 대략 2000 ~ 3000 년임을 알 수 있다. 항성에 보다 가까운 부분에서 탈출 물질은 확연한 비대칭 형상을 하고 있으며 이 형상은 원환체 모양일 것이다. 뮤는 현재 연간 태양질량의 수천만 분의 1 속도로 질량을 잃고 있다.[26]

초신성[편집]

세페우스자리 뮤는 죽음이 임박해 있어 헬륨탄소로 융합하는 작용을 시작했다.(주계열성은 수소를 헬륨으로 융합한다.) 어떤 초거성이 중심핵에 있는 원소들을 로 변환하면 핵은 붕괴하여 초신성 폭발을 일으키고 별은 파괴되며, 거대한 가스 구름과 작고 밀도 높은 잔해가 남는다. 세페우스자리 뮤 정도 되는 질량의 항성은 블랙홀이 될 것 같다. 적색초거성들 중 질량이 아주 큰 부류는 중심핵이 붕괴하기 전 청색초거성, 밝은 청색변광성, 울프-레이에별로 역진화할 것이며 세페우스자리 뮤는 이런 사건이 일어날 정도로 충분히 질량이 커 보인다. 적색초거성은 IIn 또는 II-b형 초신성으로 진화할 것으로 보인다.(반면 울프-레이에별은 Ib 또는 Ic형 초신성이 될 것이다.)[27]

구성원[편집]

이름 적경 적위 겉보기등급 (V) 분광형 자료 출처
μ Cep B (CCDM J21435+5847B) 21h 43m 27.8s +58° 46′ 45″ 12.3 M0 Simbad
μ Cep C (CCDM J21435+5847C) 21h 43m 25.6s +58° 47′ 08″ 12.7 A Simbad

각주[편집]

  1. Perryman, M. A. C.; 외. (April 1997). “The HIPPARCOS Catalogue”. 《Astronomy and Astrophysics》 323: L49–L52. Bibcode:1997A&A...323L..49P. 
  2. Nicolet, B. (October 1978). “Catalogue of homogeneous data in the UBV photoelectric photometric system”. 《Astronomy & Astrophysics Supplement Series》 34: 1–49. Bibcode:1978A&AS...34....1N. 
  3. Samus, N. N.; Durlevich, O. V.; 외. (2009). “VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007-2013)”. 《VizieR On-line Data Catalog: B/GCVS. Originally Published in: 2009yCat....102025S》 1: B/gcvs. Bibcode:2009yCat....102025S. 
  4. Table 4 in Emily M. Levesque; Philip Massey; K. A. G. Olsen; Bertrand Plez; Eric Josselin; Andre Maeder & Georges Meynet (2005). “The Effective Temperature Scale of Galactic Red Supergiants: Cool, but Not As Cool As We Thought”. 《The Astrophysical Journal》 628 (2): 973–985. arXiv:astro-ph/0504337. Bibcode:2005ApJ...628..973L. doi:10.1086/430901. 
  5. Famaey, B.; 외. (2005). “Local kinematics of K and M giants from CORAVEL/Hipparcos/Tycho-2 data. Revisiting the concept of superclusters”. 《Astronomy and Astrophysics》 430 (1): 165–186. arXiv:astro-ph/0409579. Bibcode:2005A&A...430..165F. doi:10.1051/0004-6361:20041272. 
  6. de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (2018년 5월 10일). “An Independent Confirmation of the Future Flyby of Gliese 710 to the Solar System Using Gaia”. 《Research Notes of the AAS》 2 (2): 30. arXiv:1805.02644. Bibcode:2018RNAAS...2b..30D. doi:10.3847/2515-5172/aac2d0. 
  7. Mauron, N.; Josselin, E. (2011). “The mass-loss rates of red supergiants and the de Jager prescription”. 《Astronomy and Astrophysics》 526: A156. arXiv:1010.5369. Bibcode:2011A&A...526A.156M. doi:10.1051/0004-6361/201013993. 
  8. Josselin, E.; Plez, B. (2007). “Atmospheric dynamics and the mass loss process in red supergiant stars”. 《Astronomy and Astrophysics》 469 (2): 671–680. arXiv:0705.0266. Bibcode:2007A&A...469..671J. doi:10.1051/0004-6361:20066353. 
  9. Tetzlaff, N.; Neuhäuser, R.; Hohle, M. M. (January 2011), “A catalogue of young runaway Hipparcos stars within 3 kpc from the Sun”, 《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》 410 (1): 190–200, arXiv:1007.4883, Bibcode:2011MNRAS.410..190T, doi:10.1111/j.1365-2966.2010.17434.x. 
  10. Shenavrin, V. I.; Taranova, O. G.; Nadzhip, A. E. (2011). “Search for and study of hot circumstellar dust envelopes”. 《Astronomy Reports》 55 (1): 31. Bibcode:2011ARep...55...31S. doi:10.1134/S1063772911010070. 
  11. “Jim Kaler-Garnet star”. 
  12. Meneses-Goytia, S.; Peletier, R. F.; Trager, S. C.; Falcón-Barroso, J.; Koleva, M.; Vazdekis, A. (2015). “Single stellar populations in the near-infrared. I. Preparation of the IRTF spectral stellar library”. 《Astronomy & Astrophysics》 582 (96): A96. arXiv:1506.07184. Bibcode:2015A&A...582A..96M. doi:10.1051/0004-6361/201423837. 
  13. Perrin, G.; 외. (2005). “Study of molecular layers in the atmosphere of the supergiant star μ Cep by interferometry in the K band”. 《Astronomy & Astrophysics》 436 (1): 317–324. arXiv:astro-ph/0502415. Bibcode:2005A&A...436..317P. doi:10.1051/0004-6361:20042313. 
  14. Shenoy, Dinesh; Humphreys, Roberta M; Terry Jay Jones; Marengo, Massimo; Gehrz, Robert D; Andrew Helton, L; Hoffmann, William F; Skemer, Andrew J; Hinz, Philip M (2015). “Searching for Cool Dust in the Mid-to-Far Infrared: The Mass Loss Histories of the Hypergiants μ Cep, VY CMa, IRC+10420, and ρ Cas”. 《The Astronomical Journal》 151 (3): 51. arXiv:1512.01529. Bibcode:2016AJ....151...51S. doi:10.3847/0004-6256/151/3/51. 
  15. Garrison, R. F. (December 1993), “Anchor Points for the MK System of Spectral Classification”, 《Bulletin of the American Astronomical Society》 25: 1319, Bibcode:1993AAS...183.1710G 
  16. Herschel, W. (1783). “Stars newly come to be visible”. 《Philosophical Transactions》: 257. 
  17. Allen, R. H. (1899). 《Star Names: Their Lore and Meaning》. G. E. Stechert. 158쪽. editions:CmkItwtawcMC. 
  18. Piazzi, G., 편집. (1803). 《Præcipuarum Stellarum Inerrantium Positiones Mediæ Ineunte Seculo XIX: ex Observationibus Habitis in Specula Panormitana ab anno 1792 ad annum 1802》. Panormi. 
  19. Piazzi, G., 편집. (1814). 《Praecipuarum Stellarum Inerrantium Positiones Mediae Ineunte Saeculo XIX: ex Observationibus Habitis in Specula Panormitana ab anno 1792 ad annum 1813》. Panormi. 159쪽. 
  20. Laffitte, R. (2005). 《Héritages arabes: Des noms arabes pour les étoiles》 2éme revue et corrigée판. Paris: Librairie Orientaliste Paul Geunthner / Les Cahiers de l'Orient. 156, note 267쪽. 
  21. Brelstaff, T.; Lloyd, C.; Markham, T.; McAdam, D. (June 1997). “The periods of MU Cephei”. 《Journal of the British Astronomical Association》 107 (3): 135–140. Bibcode:1997JBAA..107..135B. 
  22. Mozurkewich, D.; Armstrong, J. T.; Hindsley, R. B.; Quirrenbach, A.; Hummel, C. A.; Hutter, D. J.; Johnston, K. J.; Hajian, A. R.; Elias, Nicholas M.; Buscher, D. F.; Simon, R. S. (2003). “Angular Diameters of Stars from the Mark III Optical Interferometer”. 《The Astronomical Journal》 126 (5): 2502. Bibcode:2003AJ....126.2502M. doi:10.1086/378596. 
  23. Kiss, L. L.; Szabó, G. M.; Bedding, T. R. (2006). “Variability in red supergiant stars: Pulsations, long secondary periods and convection noise”. 《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》 372 (4): 1721–1734. arXiv:astro-ph/0608438. Bibcode:2006MNRAS.372.1721K. doi:10.1111/j.1365-2966.2006.10973.x. 
  24. Tsuji, T. (2000). “Water on the Early M Supergiant Stars α Orionis and μ Cephei”. 《The Astrophysical Journal》 538 (2): 801–807. Bibcode:2000ApJ...538..801T. doi:10.1086/309185. 
  25. Tsuji, Takashi (2000). “Water in Emission in the Infrared Space Observatory Spectrum of the Early M Supergiant Star μ Cephei”. 《The Astrophysical Journal Letters》 540 (2): 99–102. arXiv:astro-ph/0008058. Bibcode:2000ApJ...540L..99T. doi:10.1086/312879. 
  26. de Wit; W. J.; 외. (September 2008). “A Red Supergiant Nebula at 25 μm: Arcsecond-Scale Mass-Loss Asymmetries of μ Cephei”. 《The Astrophysical Journal》 685 (1): L75–L78. arXiv:0808.1341. Bibcode:2008ApJ...685L..75D. doi:10.1086/592384. 
  27. Meynet, G.; Chomienne, V.; Ekström, S.; Georgy, C.; Granada, A.; Groh, J.; Maeder, A.; Eggenberger, P.; Levesque, E.; Massey, P. (2015). “Impact of mass-loss on the evolution and pre-supernova properties of red supergiants”. 《Astronomy & Astrophysics》 575 (60): A60. arXiv:1410.8721. Bibcode:2015A&A...575A..60M. doi:10.1051/0004-6361/201424671. 

외부 링크[편집]