분광쌍성 (Spectroscopic Binary)
쉽게 풀면
직접 두 별로 나뉘어 보이지는 않지만, 스펙트럼선이 주기적으로 흔들리는 것을 보고 쌍성임을 알아내는 경우입니다. 별이 우리를 향해 다가올 때는 스펙트럼선이 파란색 쪽으로, 멀어질 때는 붉은색 쪽으로 주기적으로 오가는 것을 보고 짝별의 존재를 알아내요. 망원경 성능이 아무리 좋아져도 너무 가까이 붙어 있어 두 별로 분리해 보기 어려운 경우, 이 방법이 유일한 확인 수단이 되는 경우가 많아요. 두 별의 스펙트럼선이 모두 보이면 '이중선 분광쌍성', 더 밝은 별의 선만 보이면 '단일선 분광쌍성'으로 나누어 부르기도 해요.
왜 중요한가
분광쌍성은 각분해가 불가능한 근접 쌍성의 궤도를 시선속도 변화만으로 밝혀내므로, 대질량 별과 밀집천체를 포함한 근접 쌍성 개체 수 조사의 주된 수단입니다. 대규모 다중 분광 탐사에서 시선속도 변동만으로 쌍성을 통계적으로 걸러 내고, 이를 통해 조용한 블랙홀 동반성을 찾는 연구가 가이아 시대에 활발합니다. 분광쌍성은 망원경으로 두 별을 분리해 볼 수 없을 만큼 가깝더라도, 공전에 따른 스펙트럼선의 도플러 이동을 추적해 궤도 주기와 시선속도를 알아내는 방식으로 존재가 확인됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
스펙트럼선의 주기적 이동 데이터로부터 쌍성계의 궤도와 질량 정보를 얻어내는 분석 방법을 설명한다.
한쪽 별의 빛만 관측되는 쌍성에서는 정보가 제한되어 두 별의 질량을 각각 정확히 구하기 어렵다는 한계를 설명한 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
두 별의 선이 모두 보이는 SB2와 한 별의 선만 보이는 SB1은 얻을 수 있는 정보가 크게 달라, SB1에서는 질량함수만 나오고 개별 질량은 궤도 경사각을 모르면 정해지지 않습니다. 시선속도 진폭이 sin i에 비례하므로 최소 질량만 구해지는 이 한계는 시선속도 외계행성 탐색과 동일한 문제입니다. 흑점이나 맥동에 의한 선 형상 변화가 시선속도 변동으로 잘못 읽힐 수 있어 활동성이 큰 별에서는 선 비대칭 지표를 함께 검토해야 합니다.
주의할 점
분광쌍성은 망원경으로 두 별을 시각적으로 분리해 볼 수 없는 경우가 많아, 직접 두 개의 상으로 관측되는 안시쌍성과는 관측 방식이 다르다.