별
기원전 1200년경 이집트 사람들과 중국 사람들은 별에 대한 그림을 그리고 연구를 시작했다. 그리스 시대에 와서 별을 연구하는 천문학이 과학의 한 분야가 되었다. 천문학은 그리스 어로 '별에 이름을 주다'라는 뜻이다.
그리스 시대 최초의 천문학자는 히파르코스이다. 그는 1,080개의 별의 위치를 기록하고 별들의 밝기에 따라 가장 밝은 별을 1 등성, 가장 어두운 별을 6 등성으로 하여 총 6개의 등급으로 나누었다. 후에 1 등성의 밝기는 6 등성의 약 100배임이 알려졌다.
우주에는 수많은 천체들이 있다. (우주를 이루는 물질을 천체라고 부른다. ) 천체들 중에는 스스로 빛을 내는 것도 있고 그렇지 않는 것도 있다. 스스로 빛을 내는 천체를 과학자들은 항성이라고 부르는데 이것이 바로 별이다. 스스로 빛을 내지는 않지만 별빛을 반사시켜 빛을 내는 행성이나 위성은 아주 멀리 떨어진 곳에서는 그 빛을 볼 수 없기 때문에 어둡게 보인다.
별의 밝기에 따른 등급
별의 밝기를 나타내기 위해 천문학자들은 등급을 사용하는데 앞서 언급했듯이 기원전 그리스 히파르코스는 밤하늘에 보이는 가장 밝은 별을 1 등성으로, 가장 희미한 별을 6 등성으로 하여 별의 밝기에 따라 6등급으로 나뉘었다. 어떤 별이 다른 별과 5등급의 차이가 나면 별의 밝기에서는 총 100배의 차이가 나는 것이다. 즉, 1 등성은 6등 성보다 100배가 밝다.
6등성보다 100배 어두운 별은 11 등성이 되고 1등 성보다 100배 밝은 별은 -4 등성이 되어 음수가 된다. 그러므로 등급이 큰 수가 될수록 그 별은 어두운 별임을 보여준다.
멀리 있는 별은 가까이 있는 별에 비해 덜 밝게 보인다. 태양처럼 지구에 가까이 있는 별이 가장 밝아 보이는 것이다. 이렇게 지구로부터 별까지지의 거리를 생각하지 않고 지구 관찰자의 눈에 보이는 별의 밝기를 '겉보기 등급'이라 한다. 예를 들어 아주 밝은 별인 시리우스의 겉보기 등급은 -1.5등급이고 태양의 경우는 -26.7등급이 되어 가까이 있는 태양이 시리우스에 비해 훨씬 밝게 보인다.
그렇다면 별의 진정한 밝기는 어떻게 나타낼까?
천문학자들은 별들이 같은 거리에 있을 때의 밝기를 비교하여 진정한 밝기를 나타내기로 했는데 이때의 거리는 10파섹(32.6광년)으로 했다. 이 거리에서 밝기를 등급으로 나타낸 것이 '절대 등급'이다.
예를 들어 태양은 겉보기 등급은 -26.7이지만 절대 등급은 4.8로 어두운 별이다. 하지만 백조자리 데네브는 겉보기 등급은 1.26이지만 절대 등급은 -7.2로 아주 밝은 별이다.
별의 탄생
우주에서 가장 많은 원소는 수소이다. 우주의 원소중 3/4는 수소 기체이고, 1/4는 헬륨 기체이다. 다른 원소들은 아주 적다. 우주가 태어나던 당시에는 헬륨도 거의 없고 온통 수소뿐이었다. 하지만 우주가 지금까지 150억 년을 사라 오면서 수소중 일부가 헬륨으로 바뀌었고 그러한 과정은 지금도 진행되고 있다. 이렇듯 우주는 거의 기체로 이루어져 있고 우주 대부분의 질량을 차지하는 것은 별이므로 별은 거의 기체로 이루어져 있는 것이다.
어떻게 기체들이 모여서 별을 만들 수 있을까? 별은 왜 태어나는 것일까?
별과 별사이에 있는 기체 상태의 불질은 성간 가스라고 부른다. 그리고 우주 공간에서 별과 별 사이에 존재하는 성간 가스와 우주를 합쳐 성간 물질이라고 부른다. 어떤 곳에서는 성간 물질이 적고 어떤 곳에서는 성간 물질이 많이 모여 있는데 성간 물질이 많이 모여 있는 곳은 주변의 별빛을 반사시켜 아름 다운 빛을 낸다. 그곳을 '성운'이라고 부른다. 이 성운이 바로 별들이 태어나는 요람이다.
별이 만들어 질때 성운을 이루는 성간 물질이 한 곳으로 뭉치기 시작한다. 처음에는 천천히 뭉치지만 성간 물질의 거리가 가까워질수록 서로 를 당기는 만유인력이 커져서 점점 더 빠르게 뭉쳐 별의 모습을 이루게 된다. 이렇게 만들어진 별을 원시별( 갓 태어난 별)이라고 한다.
성운 속의 성간 물질들은 처음 수축할 때는 넓게 퍼져 있어서 느리게 회전하지만, 수축이 빨라져 동그란 모양을 이루게 되면 좋은 곳에 모여 있으므로 빠르게 회전한다. 원시별이 너무 빠르게 회전하면 별이 쪼개질 수 있고 하나의 별과 주위의 작은 다른 별이 생기는 연성이 만들어 질 수도 있다.