별의 밝기와 별의 운동

별의 밝기와 등급

 

고대 그리스의 히파르코스는 육안으로 관찰할 때 가장 밝은 별의 등급을 1등급, 가장 어두운 별의 등급을 6등급으로 정하였습니다. 후에 포그슨이 1등급에서 6등급까지 5등급 차이가 나는 두 별의 밝기가 약 100배 차이가 남을 알아냈습니다.

 

▶ 겉보기등급(M)

 

겉보기등급은 눈에 보이는 별의 밝기로 실시 등급이 작은 별일수록 육안으로 볼 떄 밝게 보입니다. 겉보기 밝기는 별까지의 거리의 제곱에 반비례합니다.

 

▶ 절대 등급(m)

 

절대 등급은 별의 실제 밝기(광도)를 비교하기 위해서 별이 10pc의 거리에 있다고 가정하고 계산하는 별의 밝기입니다. 절대 등급이 작은 별일수록 방출하는 복사 에너지의 량이 많습니다.

 

▶ 거리지수

 

거리 r(pc)인 별의 겉보기 등급을 M, 절대 등급을 m이라고 하면, m-M=-5+5 log r이므로, 거리지수 가 클수록 먼 별이 되는 것입니다.

출처: Pixabay

별의 색과 표면 온도

 

▶ 별의 색

 

별은 거의 흑체 복사체이기 때문에 최대 에너지를 방출하는 파장에 따라서 색깔이 달라지고, 온도가 높을수록 별은 푸르게 보이고, 온도가 낮을수록 별은 붉게 보입니다.

 

▶ 별의 스펙트럼형

 

① 흡수선

별빛을 분산시켜 스펙트럼을 조사해보면 연속 스펙트럼을 배경으로 몇 개의 가늘고 검은 선이 나타나게 됩니다. 이 흡수선은 별빛이 별의 대기를 통과할 때 대기 속의 특정 원소가 특정 파장의 빛을 흡수하기 때문에 나타나며, 흡수선을 조사해보면 별의 대기의 조성을 알 수 있습니다.

 

② 스펙트럼형

별의 스펙트럼은 별의 대기의 주성분인 수소에 의한 흡수선을 기준으로 분료합니다. 초기에는 수소의 발머 흡수선의 세기에 따라서 A~P까지 분류하였으나, 별의 온도와 일치하지 안허나 중복되는 문자를 제외하고, O, B, A, F, G, K, M의 순으로 정리되었습니다.

 

③ 색지수

색지수는 사진등급과 안시 등급의 차이를 의미합니다. 사진 등급은 사진으로 찍었을 때의 등급이며, 안시등급은 우리 눈이 느끼는 등급입니다. 사진 건판은 육안보다 푸른 빛에 더 민감하고, 육안은 붉은 빛에 더 민감하기 때문에 고온의 푸른 별일수록 사진 등급이 안시 등급보다 작아서 색지수는 (-)가 됩니다.

 

별의 공간 운동

 

▶ 고유운동

 고유 운동은 별이 1년 동안 천구 상에서 움직인 각거리로, 사진 분석을 통해 알 수 있습니다. 별들마다의 고유 운동으 ㄴ다르기 때문에 오랜 세월이 지나고 나면 별자리의 형태도 달라집니다.

 

▶ 접선 속도

별이 지구 관측자의 시선 방향과 직각으로 움직이는 속도로, 고유 운동과 지우와 별 사이의 거리로 부터 구할 수 있습니다.

 

▶ 시선 속도

별이 지구로부터 관측자의 시선 방향으로 멀어지거나 가까워지는 운동을 시선 운동이라고 하며, 그 속도를 시선 속도라고 합니다. 시선 속도는 별의 스펙트럼의 흡수선 이동량을 관측하여 도플러 효과로부터 구할 수 있습니다.

 

▶ 공간 속도

우주 공간에서 생기는 별의 실제운동을 의미하며, 접손 석도와 시선 속도의 합으로 구해집니다.

 

별의 에너지원

 

▶ 중력 수축 에너지

별을 구성하는 가스체가 자체 중력으로 수축하면서 감소된 위치에너지를 열 에너지로 전환시켜 방출하는 에너지로 별이 형성되는 단계에서 방출하는 에너지입니다.

 

▶ 핵융합 에너지

네 개의 수소 핵이 융합하여 한 개의 헬륨 핵을 만드는 동안 남는 질량이 에너지로 전환되어 방출되게 됩니다.

 

▶ 핵 반응 과정으로 별의 에너지원이 됩니다.