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태양은 수백만 개의 쌍성으로 둘러싸여 있습니다!

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태양은 홀로 은하계 궤도를 돌며 홀로 우주를 여행합니다.



그러나 은하수에 있는 별의 절반은 그렇지 않습니다. 그들은 함께 우주를 여행하는 동반자, 듀오와 함께 존재합니다. 중력에 의해 묶인 이들 쌍성 어리둥절할 정도로 다양한 특성을 가지고 있으며 여러 면에서 우주를 이해하는 열쇠입니다.

그리고 이제 우리는 알고 있습니다. 태양으로부터 약 3,000광년 이내에 100만개가 훨씬 넘는다. .







상식 미디어 레디 플레이어 원

그것은 가이아 천문대와 천문대가 생성한 엄청난 양의 데이터를 추려낸 전담 천문학자 팀 덕분입니다.

태양을 중심으로 반지름이 3,000광년인 원이 있는 은하수 지도. 크레딧: NASA / JPL-Caltech / Robert Hurt(SSC-Caltech) / Phil Plait(주석)확대

태양을 중심으로 반지름이 3,000광년인 원이 있는 은하수 지도. 신용 거래: NASA / JPL-Caltech / Robert Hurt(SSC-Caltech) / Phil Plait(주석)

가이아는 지구에서 약 150만 킬로미터 떨어진 안정적인 위치에서 태양을 도는 유럽 우주국 임무입니다. 그 임무는 위치, 동작, 색상 및 기타 특성을 측정하는 것입니다. 거의 20억 개의 별 은하계에서. 그게 다야 어떤 종류의 별을 볼 것인지(보기에 충분히 밝아야 하는 것 제외) 또는 특정 질문에 답하기 위해 드릴다운하는 것은 지정하지 않습니다.

대신, 그 아이디어는 별과 별의 물리적 매개변수에 대한 방대한 데이터베이스를 만들어 천문학자들이 있는 그대로 상상력이 풍부한 천문학자들이 그것을 분석하여 그들이 가진 질문에 대한 답을 찾을 수 있도록 하는 것입니다.





한 가지 질문은, 얼마나 많은 쌍성 Gaia 데이터를 사용하여 찾을 수 있습니까? 그리고 일단 우리가 그것을 손에 넣으면 데이터에서 일반적으로 별과 별에 대해 무엇을 배울 수 있습니까?

그리고 그것이 천문학자 팀이 한 일입니다. . 쌍성을 찾기 위해 그들은 지구에서 같은 거리에 있는 별 쌍을 찾았습니다. 시차 , 가이아가 태양을 공전할 때 시간이 지남에 따라 별의 위치가 겉으로 변하는 것과 같은 속도로 같은 방향으로 움직이는 것 — 이것을 우리가 부르는 것입니다. 적절한 동작 . 우리가 볼 수 있는 모든 별은 은하수의 중심을 공전하며 시간이 지남에 따라 그 움직임으로 인해 하늘에서의 위치가 바뀝니다. 가이아는 별의 위치에서 극도로 작은 변화를 측정할 수 있어 3,000광년까지의 별에 대해 꽤 괜찮은 측정값을 얻을 수 있습니다.

그들이 우리와 다른 거리에 있는 별 사이의 우연한 정렬이 아닌 진정한 쌍성을 가지고 있는지 확인하기 위해 일련의 데이터 필터를 거쳤고 목록을 컬링했습니다. 예를 들어, 중력을 통해 서로 결합하기에는 너무 멀리 떨어져 있는 두 개의 별이 떨어졌습니다. 클러스터 또는 트리플 스타 시스템의 일부입니다.

결국 그들은 우연 정렬을 완전히 제거할 수는 없지만 통계적으로 최종 카탈로그에서 숫자가 매우 낮다는 것을 보여줄 수 있습니다.

결과는?

태양에 가장 가까운 쌍성 중 하나의 허블 이미지: 시리우스 A(중앙)와 백색 왜성 동반자 B(왼쪽 아래); A는 약 10,000배 더 밝습니다.확대

태양에 가장 가까운 쌍성 중 하나의 허블 이미지: 시리우스 A(중앙)와 백색 왜성 동반자 B(왼쪽 아래); A는 약 10,000배 더 밝습니다. 신용 거래: NASA, ESA, H. Bond(STScI) 및 M. Barstow(University of Leicester)

그들은 90%의 확률로 바이너리가 결합된 126만 개의 별을 발견했으며, 99%로 높인다면 110만 개의 별을 발견했습니다. 어느 쪽이든, 태양으로부터 3,000광년 이내에 50만 개 이상의 쌍성계가 있습니다.

바로 놀라운 결과입니다. 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리는 4광년 이상 떨어져 있습니다. 그것은 태양 가까이에 별이 많지 않은 것처럼 보이지만 그 숫자는 당신이 보고 있는 거리의 세제곱에 따라 올라갑니다. 구의 부피는 4/3 x pi x 반지름이라는 것을 기억하십시오, 그리고 지배적인 것은 반지름의 세제곱입니다. 40광년을 바라보면 천 개의 별이 있을 것입니다. 400광년 이내에 백만 광년이 있습니다.

3,000광년이 되면 약 4억 개의 별이 있어야 합니다.*! 그러나 대부분은 Gaia가 보기에 너무 희미합니다. 그러나 그것이 가능한 사람들 중 백만 명이 넘는 사람들이 다른 스타와 헌신적인 관계를 맺고 있습니다.

줄무늬 잠옷을 입은 어린 소년
쌍성계 [BHB2007] 11의 두 별은 서로를 둘러싸고 있는 별의 움직임으로 인해 한 쌍의 필라멘트를 통해 둘을 둘러싸고 있는 원반에서 물질을 끌어들이는 과정에 있습니다. 출처: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.확대

쌍성계 [BHB2007] 11의 두 별은 서로를 둘러싸고 있는 별의 움직임으로 인해 한 쌍의 필라멘트를 통해 둘을 둘러싸고 있는 원반에서 물질을 끌어들이는 과정에 있습니다. 신용 거래: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.

통계: 이 쌍성 중 900,000개의 시스템에는 두 개의 별이 모두 태양과 같은 별을 가지고 있으며 코어에서 수소를 헬륨으로 융합합니다. 주계열성 . 16,000개는 주계열성 1개와 백색 왜성 하나가 있는 시스템에 있었는데, 별의 뜨거운 핵은 별이 죽은 후 우주에 노출되었습니다. 1,400개는 백색왜성/백색왜성계(보통 이중 퇴화 시스템 ), 10,000개의 시스템에서 하나의 별이 거인이 되어 수명이 거의 끝나가고 엄청나게 부풀어올랐고 130개는 모두 거성이었습니다. 13,000개는 아거성 별이 있는 시스템으로, 별이 이제 막 연료를 소모하기 시작하여 거성으로 팽창하는 과정에 있습니다.

이 숫자는 천문학자들에게 매우 유용합니다. 쌍성계의 별은 같은 가스 구름에서 함께 형성되므로 나이와 구성이 같습니다. 이는 다른 특성을 파악하려고 할 때 혼란스러운 요소를 제거하는 데 도움이 됩니다. 서로의 주위를 도는 궤도는 질량을 제공합니다. 백색 왜성은 냉각 속도를 잘 이해하고 있으므로 나이도 알 수 있습니다(가이아 데이터에서 보았던 가장 희미한 것은 10세 이상이었습니다. 10 억 년, 우주 나이의 많은 부분). 이 시스템에서 아거성과 거인을 관찰하면 시간이 지남에 따라 어떻게 진화하는지 보여줍니다.

수십억 년 전에 존재했을 수도 있는 태양의 쌍성 동반자인 두 번째 태양을 묘사한 작품입니다. 크레딧: M. Weiss확대

수십억 년 전에 존재했을 수도 있는 태양의 쌍성 동반자인 두 번째 태양을 묘사한 작품입니다. 신용 거래: 엠. 와이스

태양이 이진법에 있지 않다는 것은 아마도 우연의 일치일 것입니다. 일부 스타는 있고 일부는 그렇지 않습니다. 우리는 쌍성계에서 하나의 별 또는 둘 다를 도는 많은 외계 행성을 발견했습니다. 따라서 단일 별에만 행성이 있는 것은 아닙니다. 그러나 쌍성(binary stars)에 대해 더 많이 알수록 행성이 형성되는 방식에 대해서도 더 많이 이해하게 됩니다.

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그리고 솔직히 말해서, 우리는 Sun이 항상 솔로였는지 확실히 알지 못합니다. 한때 바이너리 시스템의 일부였을 가능성이 있습니다. . 다시 말하지만, 그들에 대해 더 많이 배우면 태양을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 즉, 우리 자신을 더 잘 이해한다는 의미입니다.

바이너리 또는 비 바이너리, 그들은 모두 별이며 각각에 대해 배우고 이해할 가치가 있습니다. 아마도 거기에는 더 일반적인 교훈도 있을 것입니다.


* 은하는 평평한 원반이므로 이 거리 주변에서 기하학은 거리의 제곱을 사용하는 것보다 복잡해지고 숫자는 거리의 제곱처럼 증가합니다.