주극소

요약 식현상에 의해 밝기가 변하는 식변광성(蝕變光星)에서 변광성의 밝기가 가장 어두워질 때를 말하며 주식(主食 primary eclipse)이라고도 한다.

대부분의 별들은 밝기가 변하지 않지만, 일부 별 중에는 밝기가 변하는 별이 있는데 이를 변광성이라 한다. 쌍성 중에서 그들의 공전면이 우리의 시선 방향과 거의 일치하기 때문에 서로 가리는 식현상으로 인해 밝기가 주기적으로 변하는 쌍성을 식쌍성 또는 식변광성이라고한다. 식변광성의 밝기 변화는 기하학적인 원인 때문에 나타나는 현상으로 별 자체의 물리적 변화와는 관계가 없다.

식변광성이 서로 공전할 때 온도가 낮은 별(동반성, companion star)이 온도가 높은 별(주성, principal star)을 가려 밝기가 가장 어두워 졌을 때를 주극소라고 한다. 반면에 온도가 낮은 별을 온도가 높은 별이 가려 밝기가 약간 어두워지는 때를 부극소(secondary eclipse)라고 한다. 일반적으로 표면온도가 낮은 별이 높은 별을 가릴 때 주극소가 일어난다. 지금까지 발견된 식변광성은 약 5,000여 개 정도이다.

주극소의 광도곡선에서 첫 번째 식이 주극소이고, 두 번째 식이 부극소이다.


[그림] 주극소의 광도고선

위 광도곡선에서 구할 수 있는 물리량을 알아보자. 광도곡선에서 시간차 (t₂-t₁) = (t₄-t₃)는 A별의 지름 2r_A를 지나가는 데 걸리는 시간이며, (t₃-t₁) = (t₄-t₂)는 B별의 지름 2r_B를 지나가는 데 걸리는 시간이다. 그러므로 B별에 대해 A별이 v의 속도로 공전한다면

A 별의 지름 = 2r_A = v (t₂-t₁) = v (t₄-t₃)

B 별의 지름 = 2r_B = v (t₃-t₁) = v (t₄-t₂)

가 된다. 궤도의 반지름과 공전 주기를 각각  a, P라고 하면  2∏a=vP의 관계에서  v = 2∏a/P가 되므로

    r_A  / a =  ∏ (t₂-t₁) / P

    r_B  / a =  ∏ (t₄-t₂) / P

이다. 따라서 관측으로 얻은 접촉 시각 t와 공전 주기 P로 이 쌍성계의 두 별의 반지름을 구할 수 있다.