비엔나 대학의 Núria Miret-Roig가 이끄는 천체물리학자 팀은 별의 나이를 결정하는 두 가지 방법이 서로 다른 것을 측정한다는 사실을 발견했습니다. 등시측정법은 별의 탄생 날짜를 결정할 수 있는 반면, 동적 추적은 별이 "둥지를 떠나는" 시간을 제공할 수 있으며, 연구된 성단에서 이 시간은 약 550만 년 후입니다. 별의 생애 초기 단계를 결정할 수 있는 이 연구는 현재 과학 저널인 Nature Astronomy에 게재되었습니다.
별의 나이는 천체 물리학의 기본 매개 변수이지만 측정하기가 상대적으로 어렵습니다. 지금까지 가장 가까운 근사치는 소위 성단, 즉 공통 기원을 공유하는 같은 연령의 별 그룹입니다. 비엔나 대학교 천체 물리학 연구소의 연구에서는 비교적 어린 성단 6개의 나이를 분석했습니다.
이 연구는 별의 나이를 결정하는 가장 신뢰할 수 있는 두 가지 방법인 등시측정법과 동적 추적법이 체계적이고 일관된 차이점을 가지고 있음을 발견했습니다. 동적 추적에 따르면 각 별은 등시측정법보다 약 550만 년 더 젊습니다.
이번 연구의 제1저자이자 비엔나 대학의 천체물리학자인 누리아 미렛-로이(Nouria Miret-Roy)는 “이는 두 가지 측정 방법이 서로 다른 것을 측정하고 있음을 보여준다”고 설명합니다. 새로운 연구에 따르면, 등시성 "시계"는 별이 형성될 때 똑딱거리기 시작하는 반면, 동적 소급 "시계"는 성단이 모 구름을 떠난 후 팽창하기 시작할 때만 똑딱거리기 시작합니다.
"이 발견은 행성 형성과 은하 형성을 포함한 별 형성과 별 진화에 대한 우리의 이해에 중요한 의미를 가지며 별 형성 연대기에 대한 새로운 관점을 열어줍니다. 예를 들어, 우리는 아기 별이 모 가스 구름에 남아 있는 소위 '매입 단계'의 길이를 추정할 수 있습니다"라고 공동 저자이자 비엔나 대학 교수인 João Alves는 설명합니다.
아기 별이 둥지에 머무는 시간 측정
Alves는 "두 가지 방법의 연령 차이는 별의 일생의 초기 단계를 정량화하는 데 새롭고 꼭 필요한 도구를 나타냅니다."라고 말했습니다. "구체적으로 우리는 작은 별이 둥지를 떠나는 데 걸리는 시간을 측정하는 데 사용할 수 있습니다."
측정은 Gaia Special Mission에서 제공한 고해상도 데이터와 지상파 방사 속도(예: APOGEE 카탈로그)를 결합하여 가능했습니다. Miret-Roig는 다음과 같이 설명합니다. "이 조합을 통해 우리는 3차원 속도 정확도로 별의 탄생 장소를 추적할 수 있습니다. WEAVE, 4MOST 및 SDSS-V와 같은 앞으로 새로 출시될 분광학 조사를 통해 태양 주변 전체에 대한 조사를 수행할 수 있습니다."
수수께끼 같은 차이
Miret-Roig는 다음과 같이 말했습니다. "천문학자들은 별의 작동 방식을 알고 있는 한 오랫동안 등시 나이를 사용해 왔지만 이 나이는 우리가 사용한 특정 항성 모델에 따라 달라졌습니다. 이제 가이아 위성이 제공하는 고품질 데이터를 사용하면 별 모델과 관계없이 동적으로 나이를 측정할 수 있으며 두 개의 시계를 동기화할 수 있다는 점이 매우 훌륭했습니다. 그러나 계산 중에 두 가지 나이 결정 방법 간에 일관되고 수수께끼 같은 차이가 나타났습니다. 결국 우리는 그 불일치를 더 이상 관측 오류로 돌릴 수 없는 지점에 도달했습니다. 그때 우리는 두 시계가 아마도 두 가지 다른 것을 측정하고 있다는 것을 깨달았습니다."
이번 연구에서 연구팀은 근처에 있는 6개의 젊은 성단(490광년 거리, 5천만년 전)을 분석했습니다. 매립 단계는 성단의 질량과 항성 피드백의 양에 따라 약 550만 년(+-110만 년)의 시간 척도를 갖는 것으로 밝혀졌습니다.
Miret-Roig는 이 새로운 기술을 다른 젊고 가까운 성단에 적용하여 별 형성 과정과 별의 표류 분리에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있기를 희망합니다. "우리의 연구는 미래의 별 형성 연구를 위한 길을 닦고 별과 성단의 진화에 대한 보다 명확한 이해를 제공합니다. 이것은 은하수와 다른 은하의 형성 과정을 이해하는 데 중요한 단계입니다."
컴파일된 소스: ScitechDaily