시리우스

태양에서 8.60 광년 떨어져 있으며 큰개자리에서 가장 밝은 별이다(그림 1 참조). 안시등급이 -1.47로서 밤하늘에서 가장 밝게 보이는 별이다. 시리우스는 쌍성으로, 분광형이 A0인 주계열성과 DA2인 백색왜성으로 이루어져 있다. 천구상에서는 3각초에서 11각초 떨어진 것으로 관측된다.

동양에서는 28수 가운데 남방 7수의 정수에 속한 별로서 천랑성이다. 낭성, 천랑, 대랑성으로도 불렀다. 고려사 천문지와 조선왕조실록에 관련 기사가 남아 있는데, 조선왕조실록에서 이야기하는 색에 관한 기사는 이 별을 모두 푸른색이거나 흰색으로 기록하고 있다.

그림 1. 큰개자리.(출처: 장헌영/성환경/한국천문학회)

목차

시리우스A별의 적경과 적위는 J2000.0년 기준으로 각각 06^h 45^m08.92^s와 -16° 42′58.02″이다. 표면온도는 9940K이고, 분광형은 A1Va인데, 두꺼운 금속 흡수선이 나타나기 때문에 A0m으로 분류하기도 한다. 철의 함량이 태양의 316%이다. 절대등급(@@NAMATH_INLINE@@M_V@@NAMATH_INLINE@@)과 안시등급(@@NAMATH_INLINE@@m_V@@NAMATH_INLINE@@)은 각각 +1.42과 -1.47이다. 색지수(B-V)와(U-B)는 각각 0.00과 -0.05이다. 질량은 태양 질량의 2.06배이고, 반지름은 태양 반지름의 1.71배이다. 약한 자기장이 검출되었다.

시리우스B별의 적경과 적위는 J2000.0년 기준으로 각각 06^h 45^m 09.0^s와 -16° 43′06″이다. 표면온도는 25000K이고, 분광형은 DA2이다. 절대등급(@@NAMATH_INLINE@@M_V@@NAMATH_INLINE@@)과 안시등급(@@NAMATH_INLINE@@m_V@@NAMATH_INLINE@@)은 각각 +11.18과 8.44이다. 질량은 태양 질량의 1.02배이고, 반지름은 태양 반지름의 0.008배로 지구 반지름의 90% 밖에 되지 않는다. 지금까지 발견된 백색왜성 중에서도 질량이 매우 큰 편이다. 시리우스B별은 주계열성이었을 때 대략 태양 질량의 5배인 B형 주계열성이었다.

1717년 핼리(Edmond Halley)는 프톨레마이오스의 관측 기록과 당시의 자료를 비교하여 위치가 변하고 있음을 발견했다. 시리우스는 현재 세차운동과 고유운동 때문에 천천히 남쪽 하늘로 움직이고 있다. 베가가 북극성이 될 서기 14000년에는 시리우스의 적위가 -67°까지 내려가 대부분의 남반구에서 주극성으로 보일 것이다.

프톨레마이오스(Claudius Ptolemy)는 알마게스트(Almagest)에서 시리우스를 붉은별 6개 중 하나라고 지정했다. 나머지 다섯 별 베텔지우스, 안타레스, 알데바란, 아르크투루스, 폴룩스의 분광형은 K나 M으로 지금도 붉게 보이지만, 시리우스는 현재 흰색 별로 보인다. 이런 모순점을 발견한 아마추어 천문학자 베이커(Thomas Barker)는 1760년 처음으로 영국왕립협회에서 이에 대해서 발표하였다. 1839년 허셸(William Herschel)은 해결책으로 밝기와 함께 색이 변할 수 있다고 제안하였다. 시(Thomas Jefferson Jackson See)는 프톨레마이오스 외에 로마 문인들 역시 시리우스를 붉은색으로 묘사했다고 발표해 논쟁에 기름을 부었다. 문제는 모든 문인들이 시리우스를 붉은 별로 묘사한 것이 아니라는 점이다. 바다색이 나는 푸른색이라고 한 시인도 있었다. 또한 중국에서는 시리우스를 흰색 별의 표준으로 삼기까지 했다.

1985년 슐로서(Wolfhard Schlosser)와 베르그만(Werner Bergmann)은 시리우스B별이 적색거성 단계였기 때문에 그 시기(서기 1년 전후)에 붉게 보였을 가능성이 있다고 주장했다. 하지만 현대 천문학자들은 항성진화 과정과 진화의 시간척도를 고려할 때, 짧은 시간 동안 시리우스의 색이 변화했을 가능성을 인정하지 않는다. 2000년 정도는 천문학적 시간척도로 볼 때 너무 짧은 시간이며, 설사 그 시간동안 시리우스B가 적색거성에서 백색왜성으로 진화하는 것이 가능했다고 하더라도, 시리우스B별 주변에 행성상성운이 남아 있어야 할 것이다. 따라서 아르크투루스를 잘못 보았거나, 대기에 의한 착시, 문학적 은유 등으로 시리우스가 붉게 보았다는 기록을 설명하려고 한다.

1844년에 베셀(Friedrich Bessel )은 시리우스의 고유운동 관측 자료로부터 시리우스가 눈에 보이지 않는 동반성을 거느리고 있다고 추론했다. 1862년 클라크(Alvan Graham Clark)가 당시 미국에서 가장 큰 굴절망원경이던 디어본천문대(Dearborn Observatory) 망원경의 성능 시험을 하던 중 시리우스B별을 발견했다. 1915년 애덤스(Walter Sydney Adams)는 윌슨산천문대에서 시리우스B별의 스펙트럼을 관측했고 이것이 백색왜성이라고 결론지었다. 이렇게 시리우스B별은 두 번째로 발견된 백색왜성이 되었다. 2005년 허블우주망원경을 이용한 관측으로 시리우스B별의 질량이 태양과 유사함에도 불구하고 지름이 거의 지구와 비슷하다는 것을 확인하였다.

찌그러진 타원궤도를 공전하고 있으며, 공전주기는 50.1년이다. 평균적으로 두 별 사이의 거리는 20 AU 이지만, 근성점(periastron)일 때의 두 별의 거리는 8.2 AU이고 원성점(apastron)일 때는 31.5 AU이다.

작은자리의 알파별 프로키온, 오리온자리의 알파별 베텔지우스과 함께 겨울철대삼각형을 이루기도 하고(그림 2 참조), 쌍둥이자리의 폴룩스, 마차부자리의 카펠라, 황소자리의 알데바란, 오리온자리의 리겔, 작은개자리의 프로키온과 함께 겨울철육각형 혹은 겨울철다이아몬드를 이룬다(그림 3 참조).

그림 2. 겨울의대삼각형. 아래쪽에 있는 것이 시리우스이고, 오른쪽 붉은 별이 베텔지우스이다.(출처: )

그림 3. 겨울의육각형 혹은 겨울의다이아몬드.()

고대 이집트에서는 시리우스의 출현 시기를 보고 나일강이 범람하는 때를 알아냈고 1년의 길이도 결정했다. 고대 이집트 사람들은 시리우스가 보이지 않는 70일 기간동안 이시스와 오시리스가 사후계를 통과한다고 믿었다.

로마에서는 시리우스가 태양과 함께 뜨고 지는 시기를 '개의 날'이라고 불렀다. 고대 그리스 사람들은 시리우스가 깜빡거리면서 인간에 해로운 물질을 뿜어내기 때문에 시리우스가 태양과 함께 하늘에 출현하는 시기가 뜨겁고 건조한 여름이 된다고 믿었다. 여름 중 제일 더울 때인 '개의 날' 기간 동안 개들을 비정상적으로 행동하게 만든다고 믿었다. 에게해(Aegean Sea)의 케아섬(Ceos)에서 사용되던 동전에 개와 빛을 방사하는 별이 새겨져 있을 정도로 시리우스를 중요하게 생각했다. 고대 로마에서도 역시 여신에게 제사를 지낼 때 양과 개를 제물로 바쳤다.

북아메리카 원주민 역시 시리우스를 개와 연관시켰다. 세리 족과 토호노 오오담 족은 시리우스를 산양을 쫓아가는 개로 여겼다. 체로키 족은 시리우스를 안타레스와 함께 '영혼의 길 끝을 지키는 개의 별'로 불렀다. 네브라스카 주의 포니 족의 경우 여러 부족이 서로 다른 명칭으로 부르는데, 늑대 부족인 스키디 족은 '늑대별'로 부른다. 알래스카 베링 해협에 사는 이누이트 족은 '달의개'로 불렀다.

동양에서는 하늘의 늑대를 의미하는 천랑성이라고 불렀다. 재앙을 불러오는 별이라고 생각했고 특히 중국의 한족은 천랑성이 북방 민족의 침입과 관련이 있다고 믿었다. 태양과 시리우스의 적경이 비슷한 시기는 우리나라에서 연중 제일 더운 여름철이다. 이때가 초복, 중복, 말복에 이르는 삼복 더위 때이다. '복'자가 '사람 옆에 엎드린 개'의 형상을 한 글자이다.

폴리네시아 사람들은 태평양을 항해할 때 시리우스를 꼭 필요한 별로 생각했었다. 그들에게 시리우스는 목적지까지의 경로를 인도하는 나침반 역할을 했고, 위도를 알려주는 역할도 했다. 그리스 사람들과 반대로 마오리족 사람들은 시리우스를 '타쿠루아'로 불렀으며 추운 겨울을 알리는 존재로 여겼다. 동지날 하와이에서는 하늘의 여신으로 알려진 시리우스가 남중 할 때 축제를 열었다. 하와이에서는 시리우스를 여러 이름으로 불렀다.