별의 밝기가 다른 까닭
도시에서는 빛공해로 인해 별을 보기 힘듭니다. 그런데 목이 아픈 걸 꾹 참고 집중해서 밤하늘을 보면 눈에 띄는 별 몇 개가 보입니다. 스마트폰 어플리케이션 등을 통해 찾아보면 스피카, 아크투르스, 시리우스, 베가, 알타이르 등의 이름이 나오기도 합니다. 그런데 우주에 있는 수많은 항성들의 밝기는 어떻게 구별할까요?
>>서로 밝기가 다른 밤하늘의 별들(직접 촬영)
고대 그리스의 천문학자 히파르코스는 별의 밝기에 등수를 매겼습니다. 가장 밝게 잘 보이는 별을 1등성, 희미해서 맨눈으로 간신히 보이는 별을 6등성이라고 정해서 잘 보이는 정도에 따라 여섯 단계로 나누었습니다.
1830년, 영국의 천문학자 존 허셜은 히파르코스가 정한 1등성과 6등성 별의 밝기가 약 100배 정도 차이 난다는 사실을 알아냈습니다. 6등급이 전구 1개라면 1등급은 전구 100개라는 거죠. 존 허셜은히파르코스가 눈으로 보아 나눈 '등성' 대신 별의 밝기를 숫자로 표현할 수 있는 '등급'으로 별의 밝기를 나타냈습니다. 1등급과 6등급의 밝기 차이는 100배고 5등급과 6등급의 밝기 차이는 2.5배입니다.
보름달이 뜬 밤에 스마트폰의 손전등 기능을 켜면 보름달보다 손전등이 더욱 밝아 보입니다. 그 까닭이 무엇일까요? 보름달보다 손전등이 더욱 가깝기 때문에 손전등이 더 밝은 것입니다. 별들의 밝기가 다른 이유도 이와 같습니다. 거리가 다르기 때문입니다. 별의 밝기가 다른 또 다른 이유도 있습니다. 별의 실제 밝기가 다르기 때문입니다. 또 별의 실제 밝기는 별의 크기, 온도, 나이에 따라 결정됩니다.
별의 실제 밝기(절대 등급)를 안다면 그 별의 온도, 크기, 나이 등을 알 수 있으므로 천문학자들은 지구에서 보는 별의 밝기(겉보기 등급)보다 별의 실제 밝기에 더 많은 관심을 가집니다. 과학자들이 별들의 진짜 밝기를 비교할 수 있도록, 모든 별이 같은 거리(약 32.6광년)에 있다고 가정하고 밝기를 측정한 것을 절대 등급이라고 합니다. 예시로 태양의 겉보기 등급은 -26.74등급이고 절대 등급은 4.83등급, 지구로부터의 거리는 1AU(천문단위, 150000000km)입니다.
별의 밝기는 무한한 우주에 있는 별들에 대해 더욱 자세히 알 수 있는 열쇠입니다.
