알비레오의 진정한 모습은 어떨까?

[밤송이]

요즘 하늘이 계속 좋지 않아 우울합니다.
좋은 글이 없나 하고 뒤적이다가 저에게 좋은 글이 보여서 공유하고자 올립니다.
참고삼아 보시고 맑은 하늘을 기대하며 즐거운 별생활되세요.

Will the Real Albireo Please Stand Up?

                                              By: Bob King | September 21, 2016
 
화려한 이중성 알비레오는 또한 수수께끼이다. 진정한 이중성인지 우연히 정렬이 된 것인지?가능성을 알아보자.

High and Invitingly Beautiful
Albireo stands high in the southern sky at the foot of the Northern Cross on late September evenings.  Stellarium

모든 아마추어천문가에게 좋아하는 이중성이 무엇이냐고 물으면 아마 그들은 Beta (β) Cygni로도 알려져 있는 알비레오를 찬양할 것이다. 이것은 백조의 전통적인 모습 속에 있는 별자리인 북십자성의 발치에 위치한 밝고 화려한 한 쌍이다. 중세의 천문가들은 “암탉의 부리”로 알고 있었으며 백조의 부리 끝에 있는 위치를 잘 묘사하고 있다.

친구와 가족에게 망원경을 통해 알비레오를 보여줄 때마다. 밝고 오렌지색 나는 주성(主星)과 34″ 북동쪽에 있는 사파이어색 나는 반성(伴星)의 선명한 색대비로 충격을 받는다. 이 쌍은 희미한 별들과 함께 반짝이는 풍부한 공간에 있어 더 매력이 넘친다.

이 별들의 색조는 분광분류에 더 잘 맞아 떨어진다: 알비레오A는 태양질량의 5배인 오렌지거성으로 K3에 속하지만, 알비레오B는 더 뜨겁고 더 작은 B8에 속하는 태양질량의 3.3인 청백색의 왜성이다.

어찌됐든, 모든 망원경, 쌍안경으로 이들을 구분할 수 있다. 북반구중위도에 있는 관측자에게, 활기찬 알비레오는 하늘에 있는 최고의 보석 중에 하나를 보기를 원하는 사람에게 믿음직스런 별로 자리매김하고 있다. 이 별의 북위는 일 년 중 대부분을 볼 수 있는 곳에 있다. 특히 봄에서 초가을까지가 최상이다.  

Stellar Beauties
Even a small telescope at low magnification will split Albireo and show its distinctive, contrasting hues. Both stars are located about 380 light-years from Earth.       Stefan Binnewies / Josef Pöpsel / Capella Observatory

우리 중에 많은 사람들이 알비레오를 이중성의 진수라고 생각하지만, 이 별들이 실제로 서로를 돌고 있을까 아니면 우연히 배열된 겉보기 이중성(optical double)일까? 문헌을 보면, 261년 전에 처음 측정된 이래로 두 별간의 거리가 변하지 않았다. 반성의 위치각(PA)조차도 많이 변하지 않았다: 58˚에서 54˚. 이 약간의 변화는 불확실성의 경계범위 안에 쉽게 들어온다. 알비레오의 고정된 모습은 아마도 궤도주기가 75000에서 100,000년 이상임을 의미한다.    

이것이 사실이라고 가정하면, 우리는 반성의 궤도 호의 작은 양을 측정하는 것조차 오랫동안 빈둥거리다 해도 된다. 아마 알비레오의 두 별간의 중력결합을 확신하거나 거부할 다른 방법이 있을 것 같다. 그들이 은하주위를 돌고 있는 공간을 두 별들이 같이 점유하만, 그들의 적절한 운동, 즉, 각 별이 우리의 시선을 가로질러 움직이는 방향이 뭔가 매우 흥미롭다. 즉 서로 함께하는 대신에, 서로 떨어지려는 것처럼 보인다.

Stars in the Albireo Horde
The entry for Albireo in the Washington Double Star Catalog, maintained by the U.S. Naval Observatory, lists some 14 companions, many of which are field stars. Click to enlarge. 14개의 동반성이 기록되어 있다. 대개는 무관한 별들이다.

신뢰할 수 있는 이중성과 다중성 목록인 Washington Double Star Catalog (WDS)에서 19307+2758([R.A.]&[Dec.])을 보면, 알비레오가 하나가 아니고 총 14개의 동반성을 갖고 있다고 나온다. 대개 시선방향의 쌍들이고 물리적으로 상관이 없다. D에서 L까지 표기된 별들은 희미하고 상관이 없는 별들이다. 시차를 두고 관측할 때 어떤 위치각과 간격의 변화도 보이지 않았다. 단지 11등급 알비레오C가 지난 68년 동안에 약간 이동하였으며, 알비레오A를 남겨두고 떠나는 것으로 보이지만, 역시 큰 상관은 없는 것 같다.

Has Anyone Ever Seen Albireo Ac?
Use this diagram to determine the resolving power of your telescope and the chances of seeing Albireo A's close 5th-magnitude companion. A clean, dust-free 12- or 16-inch scope under ideal conditions might do it.     Andrew James

다른 별들은? 알비레오Aa(주성)는 Ab와 Ac라는 두 개의 물리적 동반성을 가지고 있다. 이 Aa-Ab와 Aa-Ac의 두 쌍들은 반점을 나타내는 간섭계를 이용하여 1970년대 중반에 파악이 되었다. 발견 당시, Ab는 주성에서 0.1″떨어져서 빛났고 Ac는 0.4″떨어져서 있었다. 둘 다 5등급이다. Ab를 A와 분리시킬 방법이 없다, 왜냐하면 현재0.0″초 분리되어 있기 때문이다. 그러나, 최상의 시잉 상태에서 12인치이상의 망원경을 사용하면 알비레오의 눈부신 빛에서 Ac를 잡아낼 수 있는 조금의 가능성은 있다. 이 도전에 성공한 사람을 본 적은 없다. 만약 누군가 이 게임에 성공한다면, 어떻게 해냈는지 우리는 듣기를 원한다.

2002년에는, 알비레오의 밝고 푸른 동반성인, 알비레오B도 또한 물리적 이중성으로 밝혀졌다. Ba-Bb쌍은 반성인 밝은 5등급과 0.4″남동쪽에 숨어있는 9.2등급의 동반성으로 구성이 되어있다. 서로 4등급 차이가 나므로, 심지어 큰 아마추어 망원경으로도 이들을 잘 분리하는 것은 불가능하다.

Once Two, Now Five
In this greatly enlarged view, we see that the familiar bright Albireo A-B pair is joined by three additional close companions. Separations are 34″ for Aa-Ba, 0.0″ for Aa-Ab, 0.4″ for Aa-Ac, and 0.4″ for Ba-Bb.
Illustration: Bob King, Source: Stellarium

진정한 동반성들을 세어보면, 알비레오는 5중성으로 밝혀진다! 그러나 우리 눈을 매료시키는 친근한 금색과 푸른색 별들이 물리적으로 상관이 되는지에 대한 소소한 질문들이 아직 남아있으니 잠깐 멈추어보자. 그리고 그 답을 얻기 위해, 별들 개개의 적절한 운동을 자세히 들여다보자.

WDS에 따르면, 매년, 알비레오A의 경도가 2.0milliarcseconds (mas)감소하고 위도는 1.0 mas 감소한다, 이는 PA 244°에서 서남서쪽으로 움직인다는 것을 의미한다. 한편, 알비레오 B는 매년 서쪽으로 1.0 mas와 남쪽으로 2.0 mas를 적절하게 움직여 PA 206°을 향하고 있다. 이는 주성과는 조금은 다른 방향이다. Simbad 자료에서 적절한 이들의 운동을 체크해보면 더 많은 극단적인 값을 알비레오A가 보여주고 있다. 7.2 mas의 경도감소와 6.2 mas 남쪽 이동을 보인다.

이것이 전부가 아니다. 각속도-별이 우리에게서 멀어지거나 가까워지는 방향-가 알비레오A는 24km/sec이고 알비레오B는 18.8km/sec 를 나타낸다. 둘 다 우리 쪽으로 향하고 있으나 속도는 다르다.

Stellar Couple Or ...
Amateur astronomer Jeremy Perez sketched this excellent likeness of Albireo as seen through the eyepiece. He used an 8-inch telescope.
Jeremy Perez

이 모든 모습들을 본 뒤, 두 별들은, 상대적으로 서로 가까이 있으면서 공간을 지나서 같이 움직이지만, 독립된 길을  다른 속도로 움직여 가는 것으로 보인다. 즉 서로 상관이 없다는 말이다. 나는 절대적인 증명자료로 이것을 제시하지는 않는다, 왜냐하면 측정은 다양할 수 있고, 현재까지는, 우리가 좋아하는 이 쌍은 꼭 껴안고 있는 애인보다 방에서 서로의 눈을 바라보는 두 사람처럼 보이기 때문이다.

Will the Real Albireo Please Stand Up?

                                              By: Bob King | September 21, 2016
 
A stunning double star, Albireo is also a bit of an enigma. Is it a true binary or the result of a chance alignment? We explore the possibilities.

Ask any amateur astronomer what his or her favorite double star is and chances are they'll sing the praises of Albireo. Also known as Beta (β) Cygni, this bright and colorful duo resides at the foot of the Northern Cross, an asterism within the traditional figure of Cygnus, the Swan. Medieval astronomers knew it as the "hen's beak," which well describes its position at the bill-end of the swan.

Whenever I show friends and family Albireo through the scope, they're struck by the vivid color contrast between the brighter, orange primary and sapphire secondary star located 34″ to its northeast. The pair is set in a rich field aglitter with faint stars, which only deepens its appeal.

The stars' hues fit their spectral classifications rather well: Albireo A is an class K3 orange giant 5 times more massive than the Sun, while Albireo B is a hotter, smaller B8 (blue-white) dwarf with a mass of 3.3 solar.

Either way, any telescope or binoculars will split them. For observers in mid-northern latitudes, vibrant Albireo remains a go-to star for anyone wanting a look at one of the sky's finest jewels. Its northern declination keeps it visible most months of the year, though spring through early fall is best.

Many of us consider Albireo the quintessential binary star, but do these suns actually orbit about each other, or are we seeing a chance alignment called an optical double? Looking into the literature, we learn that no change in the separation between the two stars has been observed since they were first measured 261 years ago. Nor has the position angle (PA) of the secondary star changed much:  58° to 54°. This slight difference might easily fall within the margin of uncertainty. Albireo's fixed appearance implies an orbital period of at least 75,000 years and probably upward of 100,000 years.

Assuming that's true, we'd have to twiddle our thumbs a long time to measure even a niggling fraction of the secondary's orbital arc. Perhaps there's another way to confirm‎ or deny Albireo's gravitational bond. Both stars occupy the same region of space as they orbit around the galaxy, but their proper motions, that is, the direction each star travels across our line of sight, reveals something very interesting. Instead of coming together, these two appear to be drifting apart.

If you go to the double and multiple star bible, the Washington Double Star Catalog (WDS), and scroll down to 19307+2758 (the star's right ascension [R.A.] and declination [Dec.]), you'll see that Albireo appears to have not one but 14 companions in all! Most are line-of-sight pairings and not physically related. The stars labeled D through L appear to be faint, unrelated field stars. No change in position angle or separation has occurred between observations. Only 11th-magnitude Albireo C has shifted a bit in the past 68 years, but it appears the star is leaving Albireo A behind, so is likely unrelated.

The others? Albireo Aa (the primary) has two additional physical companions named Ab and Ac. Both the Aa-Ab and Aa-Ac pairs were nabbed in the mid-1970s using speckle interferometry. At discovery, Ab glimmered just 0.1″ from the primary and Ac at 0.4″. Both are 5th magnitude. There's no way anyone's going to split Ab, since it's currently 0.0″ seconds from A, but there exists a small possibility that 12-inch and larger scopes under superb seeing conditions might wrest Ac from Albireo's dazzle. I've never known anyone who's successfully tackled the challenge. If you're game and succeed, we'd love to hear how you did it.

In 2002, Albireo B, the bright, blue companion of Albireo, was also found to be a physical binary. The Ba-Bb pair is composed of the bright secondary (magnitude 5) with a 9.2-magnitude companion snugged up 0.4″ to its southeast. Given the four magnitude difference between them, this is well nigh impossible to cleave in even large amateur telescopes.

When you tally up its true companions, Albireo unfolds into a quintuple star! But hold on. There's still the niggling question of whether the familiar gold and blue suns that charm our eyes off are physically connected. To attempt to get an answer, let's take a closer look at the stars' individual proper motions.
According to the the WDS, every year, the right ascension of Albireo A decreases by 2.0 milliarcseconds (mas) and its declination by 1.0 mas, which means it travels to the west-southwest in PA 244°. Meanwhile, Albireo B, with a yearly proper motion of 1.0 mas to the west and 2.0 mas to the south is headed toward PA 206°, a significantly different direction from the primary. A check on their proper motions in the Simbad database gives an even more extreme value for Albireo A of 7.2 mas (decreasing R.A.) and 6.2 mas (south).

That's not all. The radial velocity — the direction toward or away a star is moving from us — is 24 km/sec for Albireo A and 18.8 km/sec for Albireo B. Both are heading in our direction, but at different speeds.

From all appearances then, the two stars, while relatively near one another and moving through space together, appear to be on separate paths and moving at different velocities, which implies they're unrelated. I don't offer this as absolute proof because measurements can vary, but to date, our favorite double appears to be more like two strangers eyeing one another across the room rather than lovers in binary embrace.

출처
http://www.skyandtelescope.com/observing/will-the-real-albireo-please-stand-up/