사이언스 투데이
과학본색 사이언스 매거진 별별 이야기 내 몸 보고서 날씨학개론 생각 연구소 줌 인 피플 궁금한S

[별별이야기] 보석처럼 밝게 빛나는 '겨울철 별자리'

■ 김상철 / 한국천문연구원 박사

[앵커]
우리나라 겨울은 하늘이 맑고, 관측할만한 천체도 많아 우주를 관측하는 분들이 좋아하는 계절이라고 하는데요. 오늘 <별별 이야기>에서는 한국천문연구원 광학천문본부 김상철 박사와 함께 '겨울철 별자리'에 대해서 알아보겠습니다. 안녕하세요.

제가 얼마 전에 맑은 하늘에 밤하늘을 봤더니 별이 너무 잘 보이더군요. 근데 사진으로 안 담겨서 점으로 찍어 놨는데 알고 보니까, 오리온자리였던 너무 신기한 경험이 있는데, 오늘 또 이 시간 되니까 정말 박사님 말씀 좀 귀 기울여 들어야겠습니다. 겨울철이 여름철보다 별자리가 잘 보인다고 하는데, 대표적인 별자리 또 어떤 것이 있을까요?

[인터뷰]
우리나라 여름은 밤이 짧기도 하고 장마도 있어서 밤에 천체 관측하기 날씨가 썩 좋은 편은 아닙니다. 반대로 겨울에는 밤도 길고, 대륙성 고기압의 영향으로 공기가 차고 건조하고 투명해서 하늘이 맑아 천체관측에는 더없이 좋은 조건입니다.

또한, 겨울에는 1등성 별이 많아서 멋있는 장관들이 밤하늘에 다양하게 펼쳐지기 때문에 관측하기 정말 좋습니다. 겨울철에 볼 수 있는 대표적인 별자리를 소개해 드리면 겨울철 대삼각형을 이루는 세 개의 별자리 오리온자리와 큰 개자리, 작은 개자리가 있고요. 그 외에도 황소자리, 쌍둥이자리 등등이 있습니다.

12월이나 1월 해진 후에 남쪽 하늘에서 어렵지 않게 찾을 수 있는 별자리가 바로 오리온자리입니다. 별자리 중에는 1등성의 밝은 별을 가지고 있지 않은 경우가 훨씬 많은데요. 오리온자리는 특이하게도 1등성을 두 개나 가지고 있습니다.

그리스 로마 신화에 등장하는 거인 사냥꾼이 오리온자리인데, 오리온의 허리띠를 우리는 삼태성이라고 부릅니다. 삼태성은 오리온자리 중앙에 가운데 있고요. 왼쪽 위에 있는 베텔지우스 오른쪽 아래 있는 리겔이 그 가운데에 딱 위치하고 있어서 비슷한 밝기의 별 세 개가 일정한 거리에 위치해 있기 때문에, 찾기에 아주 좋습니다.

삼태성 위에 밝은 별 두 개가 또 있고요. 삼태성 아래의 두 개의 밝은 별이 있어서 이 네 개의 사각형을 이루고 있습니다. 왼쪽 위의 별을 우리가 베텔지우스라고 부르는 데 이게 1등성이고요. 오른쪽 아래의 별을 리겔이라고 부르는데 이것도 역시 1등성입니다. 베텔지우스는 붉은색을 띠고 있고 리겔은 파란색을 띠고 있는데, 파란색이나 보라색을 띠고 있는 별은 태어난 지 얼만 안된 젊은 별이고요. 붉은색 빨간색의 별들을 나이가 아주 많아서 죽음이 임박한 별이라고 말할 수 있습니다.

[앵커]
겨울철엔 이처럼 오세혁 앵커도 쉽게 맨눈으로 관측할 수 있을 만큼 별자리가 잘 보이고 대표적인 별자리도 몇 가지 소개해 주셨는데, 그중에서도 오리온자리에 있는 오리온성운 역시도 사람들 눈으로 쉽게 관측할 수 있다고 하더군요. 어떤 성운인지 자세히 소개해주시죠.

[인터뷰]
오리온자리의 삼태성 바로 아래를 보시면, 그리스로마신화에 사냥꾼 오리온이 차고 있는 칼이라고 부르는, 세 개의 별이 세로로 길게 늘어선 것을 볼 수 있습니다.

이 세 개의 별을 소삼태성이라고 부르는데, 그중 가운데 별을 자세히 보시면 다른 별과 달리 구름처럼 뿌옇게 보입니다. 이것이 바로 오리온 대성운이고, 프랑스의 천문학자인 샤를 메시에가 만든 성운, 성단 은하를 담은 목록이 있습니다. 이 목록에 메시에 목록의 42번이기 때문에 메시에 42 또는 M42라고 부릅니다.
오리온성운을 망원경으로 보시면 사다리꼴 모양을 한 네 개의 별을 볼 수 있는데, 이들이 바로 오리온성운에서 갓 태어난 아기 별들입니다. 오리온성운은 아기별들을 만들어내고 있는 별들의 고향 중 하나이라고 말할 수 있습니다.

오리온성운이 빛을 내는 것은, 온도가 높은 별들이 내는 빛을 받은 기체가 뜨거워져서 기체가 스스로 빛을 내기 때문인데요. 이런 것을 '스스로 빛을 낸다'라는 의미로 '발광성운' 또는 '방출성운'이라고 부릅니다. 성운에는 발광성운 외에도 반사성운, 암흑성운이 있는데, 주변 별빛을 받은 기체가 별빛을 반사해서 우리에게 보이는 경우를 반사성운이라고 하고요. 가까운 곳에 별이 없는 경우에는 성운이 빛을 내지 못하는데, 이 경우에는 뒤에서 오는 배경의 빛을 가리는 검은 구름으로 나타나게 됩니다. 이렇게 다른 것을 가림으로써 존재를 알게 되는 성운을 암흑성운이라고 부릅니다.

[앵커]
지난번에 겨울철 별자리를 찾기 위한 안내 도형으로 겨울철의 대삼각형을 말씀해 주셨는데요. 이 대삼각형 안에 오리온자리 베텔지우스가 포함되어있는 거죠? 어떤 삼각형인지 다시 한번 설명 부탁드리겠습니다.

[인터뷰]
네. 오리온자리 삼태성을 따라서 왼쪽 아래 방향으로 쭉 따라 내려가면 아주 밝은 별을 만날 수 있는데, 이 별이 바로 시리우스 큰 개자리의 알파별입니다. 오리온자리의 왼쪽 위에 있는 알파별 베텔지우스와 큰개자리의 알파별 시리우스를 쭉 이어서 이것을 밑변으로 하는 정삼각형을 만들어 보기 위해서 왼쪽 위의 점 하나를 찾아보시면, 정삼각형의 꼭짓점이 있을 만한 위치에 또 다른 밝은 별 하나를 볼 수 있는데, 이 별이 바로 작은 개자리에서 가장 밝은 알파별 프로키온입니다. 베텔지우스, 시리우스, 그리고 프로키온, 이 세 별을 이으면 커다란 정삼각형이 만들어지는데 이것을 겨울철의 대삼각형이라고 부릅니다. 아주 밝은 별 세 개가 정삼각형을 이루고 있기 때문에 찾기가 굉장히 쉽고요. 이 도형을 찾으면 주변의 별자리들을 찾을 때 어디를 봐야 하는지 기준을 잡기가 쉽습니다.

[앵커]
밤하늘 보면서 겨울철 대삼각형을 찾아보는 것도 하나의 재미가 될 것 같고요. 이 삼각형의 한 꼭짓점을 차지하고 있는 알파별 시리우스 이게 우주에서 가장 밝은 별이라고 이런 소리를 들었는데, 정말 그런가요?

[인터뷰]
그렇지는 않습니다. 별이 얼마나 밝은지를 나타내는 고유한 등급을 절대등급이라고 부르고요. 지구에서 봤을 때 얼마나 밝은지를 나타내는 등급을 겉보기등급이라고 합니다. 시리우스의 경우에는 겉보기등급이 밤하늘의 별 중 가장 밝다는 의미입니다. 사실 지구에서 볼 수 있는 천체 중에 가장 밝은 건 태양입니다.
두 번째가 달, 다음으로 밝은 천체는 행성들입니다. 금성이 달 다음으로 가장 밝고, 그다음은 목성이고 그 뒤를 오는 천체가 바로 시리우스입니다.

시리우스는 사실은 두 개의 별로 이루어진 쌍성이고, 이 두 개의 별은 서로의 주위를 50년마다 돌고 있습니다. 그중에 밝은 별을 시리우스 A라고 하고, 어두운 별을 시리우스 B라고 하는데 1862년에 발견된 시리우스 B는 백색왜성입니다. 백색왜성은 태양같이 질량이 비교적 작은 별이 중심부의 수소를 이용한 핵융합반응으로 빛을 내는 단계를 모두 끝내고 더는 핵반응으로 빛을 내지 못하는 죽은 별이라고 할 수 있습니다. 인간으로 말하자면 시체인 셈인데요. 그래도 이 백색왜성이 여전히 질량을 가지고 있고 크기가 작아서 온도가 아주 높습니다. 그래서 어둡긴 하지만 여전히 관측되는데, 이렇게 빛과 열을 조금씩 내면서 서서히 식어가는 중입니다. 하지만 그 백색왜성이 식는 속도가 아주 길어서 거의 우주 나이만큼의 시간이 지나야 다 식어갈 정도가 됩니다.

[앵커]
저희 저번에 쌍성에 대해서 배웠는데 주성과 동반성이 생각이 납니다.

[인터뷰]
네. 시리우스 A, B가 주성, 동반성이죠.

[앵커]
아 그렇군요. 정말 이 시간을 먼저 갖고 나서 별자리를 봤으면 더 재밌게 볼 수 있었을 것 같은데 또 맑은 하늘을 저희가 기다려 봤다가 별자리를 관측해보도록 하겠습니다. 오늘 말씀 고맙습니다.
  1.  19:00사이언스 투데이 오후 (2)
  2.  19:45과학다반사 빛나는 빛의 과학...
  3.  20:004차 산업혁명 직업 탐험 신기...
  1.  [종료] YTN사이언스 특집·파일럿 프로...
  2. [종료] YTN사이언스 구매 프로그램 공모