1. 개요
Multiple star system / 多重星系다중성계란 항성으로 이루어진 체계를 뜻한다. 항성계의 한 종류다.
쌍성계와 다중성계를 구분하여 다중성계는 항성이 3개 이상인 경우로 한정하는 경우가 있으나, 항성의 수가 2개 이상이면 모두 다중성계라고 지칭하는 것이 옳다. 항성계에 1개의 항성만으로 구성된 체계도 구분해 단성계(single star system)라고 부르며 포함시키기도 하나, 어차피 그냥 항성이라고 부르면 돼서 잘 쓰이진 않는다.
2. 설명
태양과 비슷하거나 더 무거운 별들의 경우, 다중성계가 70%일만큼 훨씬 흔하다. 오히려 태양계처럼 단일 항성계가 더 적다. 다만 적색왜성을 포함할 경우 다중성계의 비율은 40%로 단일 항성계가 더 흔하다.다중성계의 행성에서는 낮 하늘에 크기가 각각 다른 여러 개의 태양이 함께 뜬 모습을 볼 수 있거나, 밝은 태양과 상대적으로 어두운 태양들이 어느 정도의 시간차를 두고 떠오르거나 지고 항성의 방향에 따라 태양이 서쪽에서 뜨는 광경을 볼 수 있을 것이라 추정하고 있다.
쌍성의 경우는 두 천체의 질량중심을 기준으로 공전하면 되기 때문에, 역학적으로 비교적 안정하다.
하지만 3중성계 이상에서는 역학적으로 불안정해 질 수 있어 특정한 계층 구조가 나타나는 경우가 많다. 예를 들어 센타우루스자리 알파처럼 질량이 큰 두 천체가 쌍성처럼 동작하고, 상대적으로 가벼운 3번째 천체가 이 둘의 중심을 멀리서 공전할 수 있다. 이와 반대로 HD 188753의 경우처럼 무거운 중심 천체가 존재하고 상대적으로 가벼운 2개의 천체가 쌍성을 이룬 상태에서 중심천체를 멀리서 공전할 수도 있다.
3. 생명체의 존재 가능성
항성이 하나라 해도 골디락스 존은 매우 좁은데, 항성이 여러 개고 궤도가 일치하지도 않기 때문에 고등생명체의 출현 가능성이 떨어진다. 이중성계로 생각해 보자면 두 별이 가까이 있으면 그럴싸한 길쭉한 티원형 도넛 같은 모습이 나와 단일성계와 별반 다를 바 없지만, 두 별이 멀어지면 점점 길쭉해지다 8자 모양을 거쳐 두 범위가 완전히 분리되는 양상을 보이고, 두 항성이 공통질량중심을 공전하고 있으면 이 범위가 요동치게 되며 삼중성계 이상은 더더욱 복잡해진다. 이런 다중성계에 있는 행성은 일시적으로 골디락스 존으로 들어오더라도, 항상 골디락스 존에 위치할 가능성이 적기 때문에 고등생명체는 고사하고 탄소 기반 생명체 자체가 살아갈 수 없는 환경일 가능성이 높다. 그래서 지구형 행성이 포착하기 어렵다는 연구결과가 나왔다.#4. 주요 천체
- 겉보기 등급으로 가장 밝은 천체[1]은 시리우스인데, 쌍성으로 구성되어 있다.
- 태양에서 가장 가까운 외계 천체는 프록시마인데, 센타우루스자리 알파 A와 센타우루스자리 알파 B 그리고 프록시마, 이렇게 3개로 구성된 삼중성계이다.
- 쌍둥이자리의 알파성 카스토르는 무려 6중 성계로 구성되어 있다.
- 북극성으로 유명한 폴라리스도 많은 사람들이 하나의 별로 알고 있지만, 사실은 총 3개의 항성이 서로를 공전하는 3중성계다.
- 북두칠성의 여섯번째(국자 손잡이 끝에서 두번째) 별도 사실은 6중성계다. 쌍성 두개가 가까운 거리에서 서로를 공전하는 4중성계 미자르에 별도의 쌍성 알코르가 합쳐서 미자르-알코르 6중성계라고 하는데, 이 미자르와 알코르 간의 거리가 약 0.5-1.5광년으로 추정되기 때문에 이름도 따로 붙혀있으며 일반적으로 상상하는 다중성계와는 약간 다르다. 자세한 내용은 사조성 항목 참조.
5. 매체에서
우주가 배경인 SF, 스페이스 오페라, 지구가 아닌 판타지 이세계를 다루는 창작물에서 항성을 묘사할 때 여러 개의 태양을 종종 표현하나 자주 나오는 설정은 아니다.아이작 아시모프의 단편 '전설의 밤(Nightfall)'의 배경이 6중성계에 속한 행성이며 이 행성의 사람들은 밤의 개념을 알지 못하다가 공전주기상 6개의 해가 모두 지는 밤[2]이 몇천 년만에 오면서 대혼란이 벌어진다는 내용이다.
류츠신의 SF 소설 삼체가 삼중성계인 센타우루스자리 알파의 삼체인들은 태양이 3개이기 때문에 삼체역학이 적용되어 단순한 뉴턴역학으로는 낮과 밤의 주기나 패턴을 이해할 수가 없고, 따라서 자연현상을 체계적으로 이해하는 과학이 제대로 발달하지 못한다