별의 색깔, 설명

희미한 빨간색부터 화려한 파란색까지, 별의 색상은 스펙트럼에 걸쳐 있으며 모든 별이 얼마나 열을 가져오는지 보여줍니다.

나는 일년 중 별을 관찰하기 가장 좋아하는 시간이 없습니다. 매 시즌마다 하늘에 고유한 매력을 선사합니다. 하지만 여름에는 뭔가 특별한 것이 있습니다. 날씨가 더 온화하고 은하수가 머리 위로 높이 뻗어 밝은 별들의 무리를 담고 있는 때입니다.

그리고 제가 가장 좋아하는 별이 있는데, 밖에 나가면 항상 가장 먼저 찾는 별이 있습니다. 거문고자리 높은 곳에 있는 베가, 목동자리의 아크투루스, 전갈자리의 안타레스 등이 있습니다.

왜 이것들입니까? 우선, 그것들은 하늘에서 가장 밝은 별들 중 하나이며, 내 머리 위의 하늘 방향을 쉽게 잡을 수 있게 해줍니다. 그러나 이것은 서로 관련이 없으며 각각 파란색, 주황색, 빨간색의 화려한 색조로 빛납니다. 소수의 별들만이 어떤 색을 띠고 있으며 대다수는 그냥 흰색입니다. 별이 빛나는 호스트를 올려다보면 왜 어떤 호스트는 그렇게 다채롭고 다른 호스트는 그렇지 않은지 궁금할 것입니다.

나는 이럴 때 윌리엄 셰익스피어의 말을 인용하는 것을 좋아합니다. 그의 희곡 Julius Caesar에서 Caesar는 이렇게 말합니다. "하늘은 셀 수 없이 많은 불꽃으로 칠해져 있습니다. 그것은 모두 불이며 모든 것이 빛납니다." 존경받는 음유시인은 무언가에 관심이 있었습니다. 별의 색깔은 대부분 그 "불"이 얼마나 뜨거워지는가에 달려 있는 것으로 나타났습니다. 하지만 그 열은 실제로 무엇이든 태워서가 아니라 핵의 열핵 융합을 통해 얻습니다.

수천 년 전에 천문학자들은 별의 색깔을 기록했고, 적어도 철기 시대 이래로 그 색깔을 온도와 연관시키는 것은 그다지 큰 도약이 아니었습니다. 철 막대를 가져다가 대장간에 넣으십시오. 몇 분 후에 막대가 빨간색으로 빛날 만큼 뜨거워집니다. 온도가 올라가면 주황색, 노란색, 흰색으로 뜨거워집니다(이 시점에서 철이 녹고 시각 보조 기능이 종료됩니다). 일부 고대 천문학자들은 별들도 같은 방식으로 행동했다고 추정했습니다(물론 녹는 부분은 없었지만).

그리고 별들은 이런 식으로 빛납니다. 비록 현실은 언제나 그렇듯이 그 당시 대부분의 사람들이 감히 꿈꿔왔던 것보다 환상적으로 더 복잡하지만 말입니다. 19세기에 천문학자들은 별의 스펙트럼을 측정하기 시작했습니다. 그들은 망원경에 프리즘이나 격자(아주 미세한 선이 새겨진 평면 유리판)를 장착하여 들어오는 별빛을 잘게 잘린 무지개처럼 매우 좁은 범위의 색상으로 분해했습니다. 별 스펙트럼의 밝기를 그래프로 나타내면 눈으로 볼 수 있는 것보다 색상을 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있습니다.

천문학자들은 별의 분광 그래프의 모양과 구조에 따라 별을 분류하려고 시도했지만 이는 엄청나게 어려운 것으로 판명되었습니다. 결국 애니 점프 캐논(Annie Jump Cannon)과 같은 천문학자들의 작업은 계획을 단순화시켰고, 이는 다른 사람들이 이러한 특징이 대부분 별의 온도에 의해 발생한다는 것을 깨닫는 길을 열었습니다. 천문학자 세실리아 페인-가포쉬킨(Cecilia Payne-Gaposchkin)은 이러한 특징 때문에 별의 대부분이 수소와 헬륨으로 이루어져 있다는 결론을 내렸습니다. 이 거대한 발견은 현대 항성 천문학의 토대를 마련했습니다.

이것이 바로 전 세계 학생들이 외워야 하는 것을 싫어하는 현대 분류 시스템이 O, B, A, F, G, K, M, L, T 및 Y 문자를 통해 가장 뜨거운 것부터 가장 차가운 것까지 별을 나열하는 이유이기도 합니다. (원래의 알파벳 체계는 여러 조각으로 나누어 재배열되었으며 이후 추가 수정을 받았습니다. 천문학자들은 너무 차갑고 희미한 별을 지정하기 위해 마지막 세 글자를 추가하여 우리가 최근에야 별을 발견할 수 있는 능력을 얻었습니다.)

아, 그런데 나는 어디에 있었지? 제가 여름에 가장 좋아하는 Vega, Arcturus 및 Antares로 돌아가 보겠습니다. 베가는 청백색 A형 별이고, 아크투루스는 주황색 K형 별이며, 안타레스는 빨간색 M형 별입니다. 수십 년 동안 천문학자들은 훨씬 더 많은 정보를 포함하도록 이 분류 시스템을 수정했습니다. 그러나 핵심 통찰력은 그대로 유지되었습니다. 별은 모두 뜨겁지만 온도가 다르면 색상이 달라집니다.

"뜨거움"은 얼마나 뜨겁습니까? M 별은 섭씨 2,100~3,400도 정도로 가장 시원합니다. K형 별의 온도는 약 3,400~4,900도이며, 특히 태양을 포함하는 G형 별의 온도는 4,900~5,700도입니다. 별은 여전히 ​​더 뜨거워질 수 있습니다. 거대하고 압도적으로 뜨거운 O형 별, 가장 뜨거운 별 , 100,000도 이상일 수 있습니다!