정확한 측정으로 밝혀지는 세페이드별의 신비로운 행동 연구

Seoul정확한 측정은 세페이드 별에 대한 우리의 지식을 변화시키고 있습니다. 세페이드 별은 규칙적으로 밝기가 변화하는 별로, 천문학자들이 우주의 크기를 이해하는 데 중요한 역할을 하는 거리를 측정하는 데 도움을 줍니다. 그러나 이 별들은 밝기의 변화와 동반성들과의 상호작용으로 인해 복잡한 패턴을 만들어 연구하는 것이 어려워지고 있습니다.

연구자들은 이러한 패턴을 이해하기 위해 정확한 측정이 필요합니다. 세페이드 변광성의 방사속도는 매우 유용하지만 측정하기가 어렵습니다. EPFL의 천체물리학자 리차드 I. 앤더슨은 고품질 방사속도의 중요성을 강조합니다. VELOCE 프로젝트는 이 문제를 해결하려고 노력했습니다.

VELOCE 프로젝트는 12년 이상 전에 시작되어, 18,000개 이상의 측정값을 수집했습니다. 이 프로젝트에는 258개의 세페이드 변광성이 포함되었으며, 첨단 분광기를 사용했습니다.

이 프로젝트는 스위스 연방 공과대학교(EPFL), 제네바 대학교, 그리고 KU 루벤 대학교의 공동 작업입니다. 관측은 칠레에 있는 스위스의 오일러 망원경과 라 팔마에 있는 플랑드르의 메르카토르 망원경을 활용하여 이루어졌습니다. Anderson은 박사 과정 동안 VELOCE를 시작하여 EPFL에서 마무리했습니다. 그의 박사 과정 학생인 Giordano Viviani는 데이터 공개에 기여했습니다.

측정값은 매우 정밀합니다. 세페이드의 속도는 최대 70 km/s까지 변할 수 있습니다. VELOCE는 이러한 변화를 130 km/h의 정확도로 측정했으며, 때로는 7 km/h만큼 정밀하게 측정했습니다. 이들은 HERMES와 CORALIE라는 두 개의 고해상 스펙트로그래프를 사용했습니다.

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도플러 효과는 이번 연구에서 핵심적인 역할을 했습니다. 이 효과는 물체의 속도를 파악하기 위해 파동의 주파수 변화를 분석합니다. 이 방법을 활용하여 VELOCE 연구진은 매우 정확한 데이터를 수집할 수 있었습니다.

VELOCE 프로젝트에서는 세페이드 변광성에 관한 새로운 정보를 발견했습니다. 이 프로젝트에서는 이 별들의 맥동에서 헤르츠스프룽 진행이라 불리는 이중 피크를 발견했습니다. 이를 통해 이 별들의 구조에 대한 새로운 통찰을 제공합니다. 데이터에 따르면 이 별들의 움직임은 복잡하고 모든 맥동이 규칙적이지 않음을 보여주며, 기존 모델에 의문을 제기합니다.

어떤 발견들은 별 내부에서 복잡한 과정을 시사하고 있습니다. 이는 서로 다른 층 사이의 상호작용이나 추가적인 맥동 신호와 관련이 있을 수 있습니다. Anderson과 함께 연구하는 박사후 연구원 Henryka Netzel은 이러한 발견이 성진동학을 사용하여 세페이드 변광성의 구조를 규명하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다. 이러한 신호의 초기 탐지는 Netzel과 동료들이 별도의 논문에서 보고하고 있습니다.

이 연구는 77개의 세페이드 변광성과 14개의 잠재적인 후보를 포함한 여러 쌍성계를 발견했습니다. Anderson의 전 박사 후 연구원인 Shreeya Shetye는 이러한 시스템에 관한 또 다른 논문의 연구를 주도했습니다. 약 세페이드 변광성 중 세 개 중 하나는 도플러 효과를 통해 발견된 보이지 않는 동반성을 가지고 있습니다.

세페이드 변광성에 대한 이해는 별의 진화 과정을 파악하고 우주 내 거리 측정 및 우주 팽창 속도를 이해하는 데 중요합니다. VELOCE는 또한 ESA의 Gaia 미션에서 얻은 덜 정확한 데이터를 검증할 수 있습니다. Gaia는 세페이드의 방사 속도에 대한 최대 규모의 데이터를 수집하는 것을 목표로 하고 있습니다.