천문학자들이 조사한 두 개의 중간극

2023년 8월 1일 보고서

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작성자: Tomasz Nowakowski, Phys.org

천문학자들은 NASA의 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에서 장기간의 높은 케이던스 연속 측광을 분석하여 UU Columbae와 Swift J0939.7-3224(두 개의 중간 극)를 조사했습니다. 7월 24일 사전 인쇄 서버 arXiv에 발표된 연구 결과는 이 두 시스템의 속성에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.

대격변 변광성(CV)은 일반 동반성으로부터 백색왜성이 부착된 물질로 구성된 쌍성계입니다. 밝기가 불규칙적으로 크게 증가한 다음 다시 정지 상태로 떨어집니다. 극지는 백색 왜성에 매우 강한 자기장이 존재한다는 점에서 다른 CV와 구별되는 격변 변광성의 하위 클래스입니다.

일부 CV에서는 백색 왜성이 중간 정도의 자성을 가질 때 잘린 부착 디스크를 통해 부착이 발생합니다. 이러한 시스템을 중간 극성(IP)이라고 합니다. 관찰에 따르면 IP에서 자기 백색 왜성은 시스템의 궤도 주기와 비동기적으로 회전하므로 스핀 주기와 함께 빠른 진동을 생성합니다. 따라서 정확한 스핀 주기와 정확한 진동 천체력을 결정하는 것이 일부 CV의 IP 특성을 밝히는 열쇠가 될 수 있습니다.

UU Columbae, 줄여서 UU Col(발견명: RX J0512.2-3241)은 1996년에 약 8,300광년 떨어진 연X선 중간극으로 확인되었습니다. 궤도 주기와 회전 주기는 각각 3.45시간과 863초로 측정되었습니다. 이 시스템은 두 극에서 발생하는 사이클로트론 방출로 인해 발생하는 극성 변동성을 보여줍니다.

Swift J0939.7-3224, 줄여서 J0939는 2015년에 발견된 후보 IP입니다. 이 소스에 대한 이전 연구에서는 궤도 주기와 회전 주기가 각각 약 8.5시간과 2,670초인 것으로 잠정적으로 제안했습니다.

최근 인도 Aryabhatta 관측 과학 연구소(ARIES)의 Nikita Rawat가 이끄는 천문학자 팀은 UU Col과 J0939의 본질을 더 밝히기 위해 TESS를 사용하여 UU Col과 J0939를 탐사하기로 결정했습니다.

UU Col의 관찰 결과는 장기 변동성에 중첩된 단기 변동을 나타냈습니다. 수집된 데이터를 통해 천문학자들은 이 IP의 궤도 및 회전 주기를 각각 3.46시간과 863.74초로 수정할 수 있었습니다. UU Col의 비트 주기는 약 928초로 밝혀졌습니다. 연구원들은 그들의 발견이 일반적으로 이 시스템이 디스크 공급이 지배하는 디스크 오버플로 Accretor임을 나타냅니다.

J0939의 경우 TESS 광 곡선은 명확한 가변성 패턴을 보여줍니다. 궤도 주기와 회전 주기는 각각 8.49시간과 2671.8초로 정제되었습니다. 또한 J0939의 TESS 전력 스펙트럼에 스핀 주기가 존재함으로써 IP 특성이 확인되었습니다.

논문의 저자는 또한 J0939에 비트 주파수가 없다고 보고했는데, 이는 이것이 순수한 디스크 공급 Accretor일 수 있음을 시사합니다. 그러나 이 가정을 확인하려면 이 시스템의 X선 관찰이 필요합니다.

추가 정보: Nikita Rawat 외, 두 중간 극성의 예비 타이밍 분석: UU Col 및 Swift J0939.7-3224, arXiv(2023). DOI: 10.48550/arxiv.2307.12962

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