우주 이야기 1132 - 베텔게우스의 밝기 변화는 먼지 구름 때문?

(An artist's illustration of a dust cloud obscuring the supergiant star Betelgeuse. Credit: ESO/L. Calçada)

(Images of the supergiant star Betelgeuse taken at different times, showing its progression through its dimming event. Credit: ESO/M. Montargès et al.)

임종을 앞두고 있는 적색거성인 베텔게우스 (Betelgeuse)는 천문학자들의 집중적인 관측 목표가 되고 있습니다. 태양 질량의 16-19배 정도 되는 큰 별로 초신성 폭발이 임박했을 뿐 아니라 마지막 순간을 앞두고 역동적인 변화를 보이고 있기 때문입니다. 베텔게우스는 이런 별 가운데 지구에서 가장 가깝기 때문에 큰 질량을 지닌 별의 마지막을 연구하는 과학자들에게 다시 없는 연구 대상이 되고 있습니다.

하버드 스미소니언 천체 물리학 센터의 과학자들은 2019년에서 2020년 사이 베텔게우스의 밝기 변화를 관측해 매우 역동적인 표면 밝기 변화의 원인이 표면의 대류나 흑점 뿐 아니라 주변으로 방출된 가스와 먼지 때문이라는 결론을 얻었습니다. 이는 다른 연구팀이 앞서 발표한 연구 결과와 비슷합니다.

이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221844521382

(Animation of Betelgeuse and Its Dusty Veil)

(How Betelgeuse Changed in Brightness in 2019 –2020)

연구팀에 따르면 베텔게우스 표면에서 나온 가스가 식으면 실리콘 같은 원소들이 응축되어 먼지를 형성하게 됩니다. 이 먼지와 가스는 인공위성처럼 베텔게우스 표면을 공전하면서 주기적인 밝기 변화를 일으킵니다. 물론 베텔게우스 역시 다른 적색거성처럼 표면이 불규칙하고 불안정하기 때문에 이것 역시 밝기 변화의 원인으로 생각됩니다.

베텔게우스 같은 적색 거성은 태양 지름의 700-1000배 정도로 크게 부풀어 있어 사실 밀도가 매우 희박합니다. 따라서 표면은 극도로 불안정한 상태입니다. 결국 이 상태는 오래 유지할 수 없기 때문에 베텔게우스는 상당량의 가스를 잃은 후 남은 부분은 초신성 폭발을 통해 정리될 것입니다. 다만 폭발이 임박했다고 해도 천문학적인 관점에서는 10만년 후도 가까운 미래가 될 수 있어 우리가 그 모습을 볼 수 있을지는 미지수입니다.

이 별이 지난 몇 년간 극심한 밝기 변화와 불안정한 모습을 보였기 때문에 폭발이 임박한 것 아니냐는 이야기가 나왔지만, 현재까지 정확한 시점은 알 수 없습니다. 만약 수십 년 이내에 진짜 폭발한다면 우리는 역대 최대의 우주쇼를 눈으로 볼 수 있을 것입니다.

참고

https://newatlas.com/space/betelgeuse-dimming-dust-cloud/

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03546-8

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