천체물리학/식쌍성

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식쌍성의 정의에 대해서는 이미 천체물리학/쌍성계에서 학습하였다.


이제, 광도 곡선의 개형에 대해 학습하자

공통[+/-]

식쌍성의 궤도 곡선은 제1식과 제2식이 교대로 나타나며, 제1식은 광도 감소가 더 크다.


원궤도의 중심식[+/-]

원궤도의 중심식에서는 작은 별이 큰별 앞을 통과하여 하나의 식이 일어난 후 작은 별이 큰별 속으로 들어가 다음 식이 일어난다

우선 작은 별이 큰별 앞을 지나간다고 하자. 제 1접촉이 일어나면 광도가 감소하기 시작하여, 제2접촉에 이른다. 그 다음 제 3접촉까지 동안의 광도를 생각해 보자

작은 별이 큰 별을 가리는 면적은 일정하며, 큰별이 작은 별을 가리는 면적 또한 같다.

따라서 식이 진행되는 중에는 광도 변화가 없다.

한편, 식이 일어나지 않는 시간에는 이상적인 경우 광도는 두 별의 광도의 합과 같다.

부분식[+/-]

변화 요인[+/-]

식쌍성의 광도 곡선은 몇가지 요인에 변화할 수 있다.

첫번째로 주연감광

둘째로 반사효과

셋째로 조석효과가 있다.

주연 감광[+/-]

주연은 항성의 보이는 테두리를 말한다. 태양을 보면 알 수 있지만, 주연쪽이 더 어둡게 보인다. 이는 항성대기에 더 많은 빛이 흡수되기 때문이다.

그러므로 원궤도의 중심식에서 작은별이 큰 별을 가릴때, 제2접촉후 식의 중심까지 더 어두워져서 밝기가 최소인 점은 식의 중심이 된다.

반사 효과[+/-]

별도 다른 별 빛을 반사하므로, 식에 들어가기 전이 상대방 별의 빛을 더 많이 반사하여 밝게 보인다.

조석 효과[+/-]

반사효과와 반대의 영향을 주는 효과이다. 조석력에 의해 별은 럭비공 모양이 되어 장축은 서로 상대방 별을 향하게 된다. 따라서 제1시과 제 2식의 사이에서 오히려 별이 타원형으로 길게 보이므로 더 밝고, 식이 시작되기 직전에는 보이면 별의 면적이 적어 어둡게 보인다.

이중 어느 효과가 우세한지는 쌍성계마다 다르다.

정보[+/-]

식쌍성의 광도 변화를 이용해 여러 정보를 알아낼 수 있다.

우선, 식쌍성의 변광 주기가 쌍성계의 공전주기이다. 다행히도 식쌍성은 대게 분광쌍성이다.

우리는 식쌍성의 각각의 별의 시선속도를 알수있고 궤도경사가 0도로 질량비를 알수있다.