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천문학

청색별은 수십억 년의 연대와 조화되지 않는다. : 새로운 연구도 청색 낙오자의 젊음을 설명하지 못한다.

청색별은 수십억 년의 연대와 조화되지 않는다. 

: 새로운 연구도 청색 낙오자의 젊음을 설명하지 못한다. 

(New Study Can't Explain Blue Stragglers' Youth)


   NASA에 따르면, 청색 낙오자(blue stragglers)들은 ”다른 별과 충돌하고 병합될 때 새롭게 태어나게 된 오래된 별들이다”는 것이다.[1] 그러나 한 새로운 연구는 별들의 충돌(stellar collisions)이 이들 놀라운 별들을 설명할 수 있을지 의문을 불러일으키고 있었다. 청색별들은 너무도 빠르게 연료를 태우고 있어서 사실 매우 젊게 보인다. 

청색별(blue stars)들의 발견 이후, 진화 천문학자들은 이들의 존재를 설명하기 위한 방법을 모색해 왔었다. 청색별들은 너무도 빨리 그들의 연료를 태우고 있어서, 수십억 년 전에 이미 불타서 사라졌어야만 한다. 미국의 천문학자 아론 겔러(Aaron Geller)와 로버트 매티유(Robert Mathieu)는 Nature 지에, 오래된 별들이 ‘질량전달(mass transfer, 물질이동)’을 통하여 근처의 가스형 자이언트 별들로부터 질량을 흡수함(siphoning)으로써 어떻게 새로운 탄생을 할 수 있었는지에 관한 그들의 모델을 기술하는 논문을 게재했다.[2]

그들은 세페우스(Cepheus) 자리에 있는 NGC 188이라는 성단에 있는 별들을 조사했다. 거기에는 21개의 청색별들이 있었고, 이들 중 16개는 이웃별과 가깝게 상호작용을 하고 있는 연성(binary stars, 쌍성)이었다. 연구자들은 청색별들의 파트너는 백색왜성(white dwarfs)이었다고 추측했다. 백색왜성은 청색별이 연료를 다 소비해버린 거대한 적색거성의 남겨진 작은 잔해인 것이다. 그러한 왜성은 너무 희미해서 직접 관측되지는 않지만, 그들은 그들의 파트너 별을 동요시킬 수 있는 충분한 질량을 가지고 있다.

16개의 연성들 중에서 12개는 1000일의 회전 주기를 가지고 있었다. 따라서 그들은 장주기 청색 낙오자들로 불려졌다. 연구 저자들은 통계적 분석을 수행했고, ”이론적 분포와 관측된(질량) 분포는 구별할 수 없음”을 보여주었다.[2] 다른 말로 다른 별들이 이들 12개의 청색 낙오자들을 삼켰다는 그들의 이론은 그들의 관측과 잘 일치하였다.

그러나 이것이 이들 연성 청색별들의 비교적 젊음과 수십억 년이라는 그들의 나이를 화해시킬 수 있는가? 대답은 아니라는 것이다. 저자들은 썼다 : ”청색 낙오자 별들은.... 벌써 거성으로 진화해서 잔해를 남겨 놓았어야만 했다”[2] 그들의 새로운 관측도 이 장구한 시간 문제를 해결하지 못하고 있는 것이다.

청색별들은 그들의 모든 연료를 ”기껏해야 수백만 년 이내에” 다 태웠어야만 한다.[3] 그러나 이들 NGC 188 성단의 별들은 70억 년 된 것으로 추정되고 있다. 따라서 그 나이와 적합시키기 위해서, 이들 저자들은 그 별들은 처음에는 청색별들이 아니었고, 수십억 년 동안 정상적인 속도로 연료들을 태워왔다는 것이다. 그러다가 갑자기 마지막 1백만 년 전에 와서 그들 12개 별 모두 그들의 연성 파트너로부터 여분의 연료를 넘겨받았고, 그래서 그들은 오늘날 엄청난 빛을 내며 타고 있어서 매우 젊은 것처럼 보인다는 것이다.      
   
그러나 연성을 갖지 않은 많은 청색별들은 어떻게 된 것인가? 그들에 대한 설명은 없다.그리고 청색별들은 우주의 먼 곳뿐만 아니라, 가까운 곳에도 존재한다. 그들도 다른 별들과 최근에 충돌하여 젊음을 돌려받았던 것인가?

겔러와 매티유의 논문을 요약한 글에서, 케임브리지 대학의 천문학자 크리스토퍼 타우트(Christopher Tout)는 ”따라서 이 성단(NGC 188)에서 청색별들의 충돌 기원은 예상보다 훨씬 희박하다. 그리고 저자들의 연구처럼 그것이 조금이라도 발생했는지 여부는 의심되고 있다”라고 썼다.[4] 청색별이 충돌에 의해 생겨났다는 모델 시나리오는 실제 관측과 일치되지 않는다.

홀로 있는 청색별(isolated blue stars)들은 연성으로부터 그들의 젊음을 받을 수 없었다. 왜냐하면 연료를 공급해줄 연성을 가지고 있지 않기 때문이다. 그러므로 그들은 젊은 모습을 충돌로부터 얻은 것이 아니다. 그리고 연성 청색별들이 근처 파트너로부터 연료를 빨아들일 수 있었다 할지라도, 16개 중에서 12개만 (69억9천9백만 년을 기다리다가) 최근에 충돌했다는 생각은 합리적인 가능성을 벗어난 생각이다. 

따라서 가장 솔직하고 가장 간결한 최상의 설명은 청색별들은 젊기 때문에 젊게 보인다는 것이다.


References

1. Omega Centuri: Colorful Stars Galore Inside Globular Star Cluster Omega CentauriNASA press release, September 9, 2009.
2. Geller, A. M. and R. D. Mathieu. 2011. A mass transfer origin for blue stragglers in NGC 188 as revealed by half-solar-mass companions. Nature. 478 (7369): 356-359
3. Thomas, B. Young Blue Stars Found in Milky Way. ICR News. Posted on icr.org June 9, 2011, accessed October 24, 2011.
4. Tout, C. 2011. Astrophysics: Stars acquire youth through duplicity. Nature. 478 (7369): 331-332.

 

*참조 : 구상성단에서 발견된 푸른 별 정체는?
'푸른 낙오자' 명명, 별의 충돌이나 두 개 별 사이 물질이동으로 생겨
http://media.daum.net/foreign/topic/newsview?newsid=20121106100318631
(2012. 11. 6. 노컷뉴스)



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/6426/

출처 - ICR News, 2011. 11. 2.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5213

참고 : 5078|5184|4475|4002|5092|5079|5004|4790|4595|3697|4223|3983|4255|3933|3952|4003|4428|4429|5805|5807|5781|5677|5570|5552|5543|5630|5487|5449|5325|5324|5236|5302|5290|5289|5221|6395|6377|6375|6367|6359|6348|6344|6339|6334|6301|6294|6281|6279|6262|6259|6219|6185|6155|6154|6139|6130|6117|6101|6086|6046|6019|6014|6005|5908|5877|5881|5887|5871|5849|5829|6473|6356|6368|6412|6398|6267|6231|6195|5811|6121|6261|6169|6140|5982|5012|5890|6454|5659|5575|5077|4051|6068|4065|6343|6342|6273



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