쌍성

쌍성([[double star]], [[binary star]])은 서로 중력적으로 묶여 공통 질량중심을 중심으로 공전하는 두 개의 별을 말한다. 육안으로는 하나의 별처럼 보일 수 있지만, 망원경을 통해 관측하면 두 개의 별로 분리되어 보인다. 쌍성계를 이루는 두 별은 크기, 질량, 밝기, 온도 등이 서로 다를 수 있다.

쌍성은 그들의 공전 궤도면이 지구 관측자 시선 방향에 따라 다르게 보이는데, 궤도면이 지구 시선 방향에 거의 수직인 경우에는 두 별이 서로 주위를 도는 모습이 잘 관측되지만, 궤도면이 지구 시선 방향과 거의 일치하는 경우에는 두 별이 서로 앞뒤로 가리는 식현상을 보일 수 있다. 이러한 식쌍성(eclipsing binary)을 관측함으로써 별의 질량, 반지름, 밀도 등의 물리적 특성을 정확하게 측정할 수 있다.

쌍성은 시선속도 측정을 통해 발견될 수 있다. 두 별이 서로 공전하면서 지구에 접근하거나 멀어지는 효과로 인해 별빛의 스펙트럼 선이 주기적으로 도플러 효과에 의해 이동하는 것을 관측할 수 있다. 이러한 시선속도 변화를 분석하여 쌍성계의 궤도 요소를 추정할 수 있다.

쌍성은 그 형성 과정에 따라 다양한 종류로 분류될 수 있다. 예를 들어, 광학쌍성(optical double)은 우연히 시선 방향에 가까이 위치한 두 별로, 실제로는 중력적으로 연결되어 있지 않다. 반면, 물리적 쌍성(physical binary)은 중력적으로 묶여 서로 공전하는 별들이다. 물리적 쌍성은 또한 분광쌍성(spectroscopic binary)과 시각쌍성(visual binary)으로 나뉘는데, 분광쌍성은 시선속도 측정으로만 확인 가능하며, 시각쌍성은 망원경으로 두 별을 분리하여 관측할 수 있다.

쌍성계는 별의 진화 과정을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. 쌍성계의 상호 작용은 각 별의 진화 과정에 영향을 미치며, 특히 질량이 큰 별의 경우, 초신성 폭발이나 블랙홀 형성과 같은 극적인 현상과 관련이 있다. 쌍성계 연구는 우주에서 별의 형성 및 진화를 이해하는데 필수적이다.