천체의 종류 - (1) 항성

안녕하세요! 우유맛 코코레오 입니다.

 

지난 번 천문학의 기초에서는 천구의 움직임과 위치를 표시하는 법을 알아보았습니다.

이번 부터는 우주에 있는 천체의 종류에 대해 알아보겠습니다.

 

-항성

첫번째로 항성입니다. 밤하늘을 올려다봤을 때 보이는 별들의 대부분은 항성으로 불리는 천체입니다.

 

-항성의 밝기

항성에는 밝은 것부터 어두운 것까지 여러가지 밝기를 가진 것이 있습니다. 눈에 보이는 가장 밝은 별을 1등성, 가장 어두운 별을 6등성으로 정한 것은 그리스의 천문학자 히파르 코스로 기원전 150년경의 일이었습니다. 그 뒤 19세기 영국의 천문학자 존 허셀은 1등성이 6등성의 100배의 밝기를 갖고 있음을 발표했습니다.

즉, 1등급 밝아질 때마다 2.5배 밝게 되는 것입니다. 하늘 전체에서 가장 밝은 항성은 큰 개 자리의 α 별 시리우스는 -4등성입니다. 1등성보다 2.5배 밝은 별은 0등성, 이어 2.5배 밝은 별은-1등성처럼 마이너스 부호를 붙여 나타냅니다. 보름달은 -12.7등성이고, 태양은 -26.7등성이 됩니다. 자주 UFO로 오인되는 금성은 최대 광도쯤에는 -4.7등성으로 맑고 푸른 하늘 속에서도 볼 수 있을 만큼 밝아집니다.

한편, 어두운 별은 육안으로는 6등성까지 밖에 볼 수 없지만, 쌍안경이나 망원경을 사용함으로써 더 어두운 별까지 보이게 됩니다. 구경 6.5㎝의 망원경으로는 11등성을 볼 수 있습니다. 또 망원경의 구경이 커질 수록보이는 항성의 한계도 점점 늘어 납니다.. 또한 별의 빛을 축적할 수 있는 사진에서는 더 어두운 별까지 찍 수 있습니다.

 그런데, 실제 하늘에서 보면 항성은 점광원으로 면적을 가지고 있는 것은 아닙니다.

참고로, 6등성까지 항성을 밝기별로 분류하면 1등성보다 밝은 항성이 21개, 2등성이 68개, 3등성이 183개, 4등성이 585개, 5등성이 1,858개, 그리고 6등성이 5,503개나 됩니다.
더 어두운 별의 수를 조사하다 보면 그림과 같이 증가하고 9등성에서는 12만개, 그리고 17등성에서는 1600만개에 달합니다.

 

- 항성의 스펙트럼형

 밤하늘에 빛나는 항성을 천천히 관찰하여 봅시다 . 밝기도 다르지만 색깔도 다른것을 느낄수 있습니다. 이 색의 차이는 항성 표면 온도의 차이를 나타내고 있습니다. 온도가 낮은 별만큼 빨갛고 또 온도가 높은 별처럼 푸르스름하게 보입니다. 붉은 별의 표면 온도는 약 3,000K정도 이고, 푸른 별의 표면 온도는 50,000K이상이나 됩니다.

천문학에서는 항성의 타입을 스펙트럼 형으로부터 여러가지로 분류하고 있습니다. O형은 약 50,000K라는 고온의 별에서 B형은 약 20,000K, A형은 약 10,000K, F형은 약 7,000K, G형은 약 6,000K, M형은 약 3,000K로 가장 온도가 낮은 별이 됩니다.

우리의 태양은 표면 온도 6,000K의 G형 항성에서 먼 우주 공간에서 바라보면 노란 항성으로 보이게 됩니다.

 

-항성의 이름

항성은 바이엘 이름, 플램스티드 번호, 고유 이름 등과 같은 여러 이름이 붙어 있습니다.

독일 아마추어 천문가의 바이엘이 1603년 출간한 Uranometria(성도)에는 별자리마다 그리스 문자와 로마 문자를 사용하여 항성 이름을 정하였습니다. 이것이 바이엘 이름으로 그리스 문자로 표현하였고 밝은 항성에 대해서는 현재에도 사용되고 있습니다.

바이엘은 밝은 별부터 순서대로 "α, β, γ..."로 명명됩니다. 그래서 그 별자리에서 가장 밝은 별은 대부분 α 별이 됩니다. 가령"여름의 대삼각형"을 형성하는 3개의 별은

고니 자리에서 가장 밝게 데네브	α Cyg(고니 자리 α 별)
독수리 자리에서 가장 밝게 알타이르	α Aql(독수리 자리 α 별)
거문고 자리에서 가장 밝은 베가	α Lyr(거문고 자리 α 별)

처럼 됩니다.

그러나 별자리에 따라서는 밝음과 상관 없이 바이엘 이름이 붙여진 것도 있습니다. 유명한 북두칠성 등은 국자 끝에서 무늬를 보고α → β → γ → δ → ε → ζ → η의 순으로 명명되고 있습니다. 참고로, 7개의 별을 밝기 순으로 정렬하면 ε → α → η → ζ → β → γ → δ이 됩니다.북두칠성의 손잡이 모양이 참 인상적이였었나 봐요.

이런 예는 여기저기에 볼 수 있습니다. 오리온 자리의 α 별 베텔기우스와 β 별 리겔, 쌍둥이 자리의 α 별 카스토르와 β 별 폴쯔크스 등입니다.

또, 센타우루스 자리 오메가 성단처럼 항성은 아닌데 ω Cen이라는 바이엘 이름을 가진 천체도 몇가지 있습니다. 페르세우스 자리 χ 별 등은 유명한 이중 성단을 구성하는 한쪽입니다만, 바이엘이 명명한 당시에는 이들은 항성이라고 생각되었던 것 같습니다.

그런데, 아까 나온 데네브, 알타이르, 베가, 베텔게우스 등은 각각의 항성에 붙여진 고유 이름입니다. 상당수는 그리스어와 아랍어, 라틴어 등에서 적용됩니다. 어두운 항성에서는 몰라도 밝은 눈에 띄는 주된 항성에는 거의 이들의 고유 이름을 붙이고 있습니다.

고유의 이름과 말하면서 복수의 별이 같은 이름이 매겨지는 경우도 그대로 있습니다. 데네브(아랍어 dhanab<꼬리 의미>) 하면 일반적으로는, 고니 자리의 α 별을 가리키는데 잘 알고 보니 여기저기에 데네브로 명명된 별이 있습니다.

18세기 영국의 천문학자 존 플램스티드(초대의 그리니치 천문대장)에 의해서 작성된 항성 목록에 사용된 별자리마다 적경 순서대로 붙인 항성 번호를 플램스티드 번호라고 합니다.

현재 바이엘의 이름이 붙지 않은 항성의 경우는 플램스티드 번호가 사용되고 있습니다.예를 들어

• 고니 자리 61번 별
• 황소 자리 21번 별

처럼 불리는 것입니다.

물론, 바이엘 이름과 플램스티드 번호는 전혀 따로 명명된 것이니까, 바이엘 이름이 붙어 있는 항성에도 플램스티드 번호가 붙여지고 있습니다. 그래서 밝은 항성에는 모두 3개의 이름이 붙어 있게 됩니다. 아까,"여름의 대삼각형"의 경우에는

α Cyg(고니 자리 α 별)	데네브	고니 자리 50번 별
α Aql(독수리 자리 α 별)	알타이르	독수리 자리 53번 별
α Lyr(거문고 자리 α 별)	베가	거문고 자리 3번 별

처럼 됩니다.

 

 

밤 하늘에 별자리를 관찰하면서 항성의 이름을 한번 알아보는것도 좋을것 같습니다.