user: 센타우루스자리 프록시마란 무엇인가?

gpt: **센타우루스자리 프록시마** 또는 **프록시마 센타우리**는 남반구 하늘의 센타우루스자리 방향으로 지구로부터 약 4.244 광년 떨어진 곳에 있는 저질량 항성이다. 이 별의 라틴어 명칭 ''Proxima Centauri''는 '센타우루스자리의 별들 중 지구에서 가장 가까운 별'이라는 뜻이다. 1915년 로버트 이네스가 발견했으며 태양에서 가장 가까운 항성이지만 겉보기등급이 11.13에 불과하여 맨눈에 보이지 않는다. 센타우루스자리 프록시마는 센타우루스자리 알파 항성계의 세 번째 구성원으로 **센타우루스자리 알파 C**로 부르기도 한다. 천구상에서는 센타우루스자리 알파 AB로부터 남서쪽 방향으로 2.18° 떨어져 있다. 현재 프록시마는 AB로부터 약 떨어져 있으며 공전 주기는 55만 년이다.

센타우루스자리 프록시마의 질량은 태양의 8분의 1 수준이며 평균 밀도는 태양의 약 33 배이다. 지구에서 가깝기 때문에 프록시마는 각지름을 직접 측정할 수 있는 천체이며 실제 지름은 태양의 약 7분의 1이다. 프록시마는 광도가 매우 낮지만 자기 활동으로 밝기가 불규칙하면서 극적으로 증가하는 섬광성이다. 프록시마에는 항성 내부 전체에 걸친 대류작용으로 자기장이 형성되며 이로 인해 플레어 활동이 발생한다. 플레어 활동으로 프록시마는 태양이 생산하는 양과 비슷한 수준의 엑스선을 방출한다. 에너지를 생산하고 남은 헬륨의 재가 중심핵에 누적되는 대신 대류작용으로 항성 내부에 골고루 퍼지는데다 별의 에너지 생산 속도도 태양처럼 질량이 큰 항성들에 비해 상대적으로 낮기 때문에 프록시마는 주계열 단계에 약 4조 년 머무를 수 있다.

2016년 유럽 남방 천문대는 센타우루스자리 프록시마 b를 발견했다고 발표했다. 이 행성은 어머니 별로부터 거리만큼 떨어져서 11.2 일을 1 주기로 공전하고 있으며 질량은 지구의 최소 1.3 배이다. 이 행성의 균형 온도는 표면에 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 범위 내에 있기 때문에 프록시마 b는 생명체 거주가능 영역 안에 들어간다고 볼 수 있다. 다만 프록시마가 적색왜성이자 섬광성이기에 b에서 생명체가 존재할 수 있는지의 여부에 대해서 논란이 있다.

user: 물리적 특징은?

gpt: 센타우루스자리 프록시마는 적색왜성으로 헤르츠스프룽-러셀 도표상 주계열에 속해 있으며 분광형은 M5.5이다. M5.5는 이 항성이 M형 별들 중에서도 질량의 하한선 근처에 있다는 뜻이다. 맨눈이 가장 민감하게 반응하는 가시광선 파장만으로 범위를 좁히면 태양의 0.0056%에 불과하다.

2002년 광학 간섭계 VLTI의 측정으로 도출한 센타우루스자리 프록시마의 각지름은 1.02 ± 0.08 밀리초각이다. 프록시마까지의 거리를 알기 때문에 이 별의 실제 반지름은 태양의 약 7분의 1 또는 목성의 약 150%임을 알 수 있다. 이 별의 질량을 항성 이론에 의거하여 측정하면 태양질량의 12.2% 또는 목성질량의 129 배로 나온다.

주계열 단계 항성들의 평균 밀도는 질량이 작아질수록 커지는데 프록시마도 예외가 아니어서 평균 밀도는 이다.밀도는 질량을 부피로 나눈 값이다. 따라서 태양의 밀도를 이용하여 구한 프록시마의 밀도는 다음과 같다.

이 식에서 는 태양의 평균 밀도이다. 다음 문헌을 참고할 것.

1998년 프록시마의 광도상 변화량을 측정한 논문에 따르면 이 별의 1 자전주기는 83.5 일이다.

질량이 작기 때문에 프록시마의 내부는 완전히 대류층으로 채워져 있어

대류 활동은 자기장이 생겨나고 유지되는 것과 관련이 있다. 자기장에서 생겨나는 자기 에너지는 표면에서 항성 플레어 형태로 풀려나 항성 전체의 광도를 순간적으로 상승시킨다. 이 플레어들은 항성의 크기만큼 커질 수 있고 온도는 2700만 켈빈까지 올라가

센타우루스자리 프록시마의 채층은 활동적으로 스펙트럼상 280 나노미터 파장에서 단일 이온화가 된 마그네슘의 강력한 방출선이 나타난다.

센타우루스자리 프록시마의 항성풍은 상대적으로 약하여 질량 손실률은 태양풍의 20%를 넘지 않는다. 다만 프록시마는 태양보다 부피가 훨씬 작기 때문에 단위 표면적당 질량 손실량은 태양 표면의 8배이다.

프록시마 정도 질량의 적색왜성은 주계열상에 4조 년 정도 머무를 수 있을 것이다. 수소 융합 때문에 헬륨의 비중이 증가하면 프록시마는 부피가 줄어들고 뜨거워져 이른바 청색왜성으로 천천히 바뀌어 갈 것이다. 이 진화과정의 끝 무렵 프록시마는 지금보다 훨씬 밝아져서 태양광도의 2.5% 수준까지 에너지를 발산하여 수십억 년에 걸쳐 주변을 도는 천체들을 덥힐 것이다. 수소 연료가 고갈되면 프록시마는 적색거성 단계를 거치지 않고 백색왜성으로 곧장 진화할 것이며 남아 있는 열에너지를 천천히 잃으면서 식어갈 것이다.

## 거리와 움직임
2018년 가이아 데이터 2차 방출에서 공표된 연주 시차 로 구한 태양부터 프록시마까지의 거리는 약 이다.

알려진 별들 중 프록시마는 약 32000년 전부터 태양에서 가장 가까운 별의 지위를 차지하고 있으며 앞으로 25000년 동안 그 지위를 유지할 것이다. 그 후 센타우루스자리 알파 AB가 가장 가까운 항성계의 지위를 차지할 것이고 알파의 A와 B는 79.91년마다 태양에서 가장 가까운 항성의 지위를 번갈아 차지할 것이다. 2001년 J. García-Sánchez는 프록시마가 약 26700년 후 태양에 3.11 광년까지 접근할 것이라고 예측했다. 이어서 2014년 C. A. L. Bailer-Jones는 약 26710년 후 3.07 광년에서 근성점을 형성할 것이라고 예상했다.섬네일|왼쪽|지구에서 봤을 때 프록시마가 그리는 공전 궤도.
프록시마는 발견 이래 센타우루스자리 알파 쌍성계의 진정한 동반성이 맞는지에 대해 의심을 받아왔다. 지상에서 관측한 자료와 히파르코스 위성의 자료를 조합한 결과 AB와 프록시마가 묶여 있는 계 하나라는 가설에 부합했다. 이런 이유로 프록시마를 종종 센타우루스자리 알파 C로 언급하기도 한다. 2017년 Kervella는 프록시마와 센타우루스자리 알파가 중력적으로 묶여 있는지를 확실히 검증하기 위해 정밀도 높은 시선속도 측정치를 사용했다. 이런 삼중성계는 성단을 구성하는 항성들 사이에서, 성단이 흩어지기 전에 질량이 작은 항성이 태양의 1.5 ~ 2 배 이내 질량을 지니는 쌍성계의 중력에 극적으로 붙잡힐 경우 자연적으로 생겨날 수 있다.

단독성 여섯, 쌍성계 둘, 삼중성계 하나가 프록시마 및 센타우루스자리 알파 계와 고유운동을 공유하고 있다. 이 항성들의 우주속도는 모두 센타우루스자리 알파의 특이속도인 초당 10 킬로미터보다 작다. 따라서 이들은 운동성군으로, 성단 같은 특정한 장소에서 함께 태어난 뒤 우주공간에서 이동하고 있는 중일 수 있다.