베텔게우스

베텔게우스는 겨울철 대표 별자리인 오리온자리를 구성하는 별들 중 가장 밝은 알파별이다. 밤하늘 전체에서는 여덟 번째로 밝은 별이다. 그러나 실제로 베텔게우스는 오리온자리에서 리겔 다음으로 두 번째 밝은 별이다. 오리온 자리에서 베텔게우스는 매우 붉게 관측되며 리겔은 매우 푸르게 관측되는데, 이와 같은 사실은 별이 표면 온도 차이 때문에 서로 다른 색깔로 관측된다는 것을 의미한다(그림 1). 베텔게우스는 겨울의 대삼각형과 겨울의 대육각형을 이루는 별 중 하나로서 겨울철 밤하늘의 별을 찾는 길라잡이로 알려져있다.

그림 1. 오리온자리의 적색초거성 베텔게우스(왼쪽 위)와 청색초거성 리겔(오른쪽 아래). (출처 :GettyimagesKorea)

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한국천문연구원 발행 2017 역서의 주요 항성표에 따르면, 베텔게우스의 위치는 J2017.5년 기준으로 적경 5^h 56^m 7.3^s, 적위 +7° 24’ 32" 이다. 베텔게우스의 겉보기 특성으로 거리는 200 파섹(약 652 광년)이며 밝기는 안시등급으로 V = 0.50, 그리고 색지수는 U-B = 2.06, B-V = 1.85 이다. 베텔게우스의 질량은 태양의 약 7.7배~20 배이며, 반경은 태양의 약 800 배, 그리고 광도는 무려 태양의 120,000 배에 해당한다. 베텔게우스의 분광형은 M1-M2 Ia-Iab 로서 적색초거성으로 분류되며, 밝기의 변화가 일정하지 않은 맥동변광성이다.

겨울철 별자리는 오리온자리, 큰개자리, 작은개자리, 토끼자리, 에리다누스자리, 황소자리, 쌍둥이자리, 외뿔소자리, 마차부자리, 게자리 등으로 구성되어 있다. 겨울철 밤하늘은 유난히 별이 많으며 아름답다. 안드로메다은하와 오리온성운, 플레이아데스성단과 히아데스성단 등 맨눈으로 확인되는 다양한 은하와 성운, 성단들이 있으며, 오리온자리의 베텔게우스와 리겔, 큰개자리의 시리우스, 작은개자리의 프로키온, 황소자리의 알데바란, 마차부자리의 카펠라 등 맑고 밝은 별들이 하늘을 아름답게 수놓고 있다. 오리온자리 알파별인 베텔게우스, 큰개자리 알파별인 시리우스, 작은개자리 알파별인 프로키온이 만드는 거대한 삼각형을 겨울의 대삼각형이라고 하며, 프로키온, 시리우스, 오리온자리 베타별 리겔, 황소자리 알데바라, 마차부자리 알파별 카펠라, 쌍둥이자리 베타별 폴룩스를 연결하면 겨울의 대육각형이 된다(그림 2).

그림 2. 겨울의 대삼각형과 대육각형 (출처: 손영종/한국천문학회).

별은 자신의 질량에 따라 내부에서의 핵융합 과정이 일어나는 시간, 즉 수명이 결정된다. 태양 정도의 질량을 가지면 약 100억년의 수명을 가지며, 태양보다 30배의 질량을 가진 경우 수명은 약 200만년에 불과하다. 내부에서의 안정적인 핵융합 과정이 이미 끝나고 적색초거성의 단계에 들어와 있는 베텔게우스는 나이가 1천만년이 채 되지 않은 것으로 여겨지지만, 내부에서의 불안정적인 핵융합을 지속하다가 중심핵에 철이 형성되면 초신성 폭발을 일으키며 일생을 다할 것으로 예상된다. 폭발 이후 외곽부는 우주 공간으로 흩어지게될 것이며 중심부는 중성자별이 잔재로 남게될 것이다. 베텔게우스가 초신성 폭발을 일으키는 경우, 그 순간 태양의 100억배에 해당되는 거대한 에너지를 분출하게될 것이며, 그 밝기가 워낙 엄청나 낮 시간에도 관측이 가능할 정도로 예상하고있다. 그림 3은 초신성 폭발을 준비하고 있는 베텔게우스의 관측 영상이며, 에서 베텔게우스의 초신성 폭발 시물레이션을 볼 수 있다.

그림 3. 초신성 폭발을 앞둔 베텔게우스의 정밀 관측 영상(출처: )