베텔게우스 또는 베텔기우스(영어: Betelgeuse)[1](바이어 명명법으로 표기하여 오리온자리 알파, α Ori)는 밤하늘에서 여덟 번째로 밝으면서 오리온자리에서 첫 번째로 밝은 별이다. 베텔게우스는 뚜렷하게 붉은색으로 빛나며, 겉보기 밝기가 0.2등급에서 1.2등급까지 바뀌는 반규칙 변광성이고 1등급 별 중 밝기 변화가 가장 큰 별이기도 하다. 베텔게우스는 겨울의 대삼각형을 이루는 별 중 하나이며 겨울의 대육각형 중심부에 있는 별이기도 하다. 베텔게우스의 이름은 아랍어 يد الجوزاء (Yad al-Jauzā' , 알-자우자의 손)에서 왔는데, 아랍어를 중세 라틴어로 번역하는 과정에서 첫 번째 글자 y를 b로 잘못 표기하여 생겨난 명칭이다.
베텔게우스는 분광형 M2Iab의 적색 초거성이며 우리가 알고 있는 거대한 별 중 하나이고, 광도가 아주 높은 별 중 하나이기도 하다. 만약 베텔게우스를 우리 태양계 중심에 놓는다면 그 표면은 소행성대를 넘어 목성 궤도 너머까지 미칠 것이다. 또한, 수성, 금성, 지구, 화성은 확실히 베텔게우스에 먹혀 사라질 것이다. 베텔게우스의 정확한 질량은 아직 밝혀지지 않았으나 대략 태양의 5배에서 30배 사이일 것이다. 베텔게우스와 우리 사이 거리는 2008년 약 640광년으로 밝혀졌으며 그에 따른 절대 등급은 약 -6.02이다. 베텔게우스의 나이는 1천만 년이 되지 않았음에도 죽어가는 단계에 들어섰는데, 이는 질량이 커서 항성진화 속도가 태양과 같은 별보다 훨씬 빠르기 때문이다. 베텔게우스는 원래 오리온자리 OB1 성협(오리온의 띠를 구성하는 별들이 여기에서 태어났다.)에서 태어났으나 이후 성협에서 내쳐져 나왔다. 따라서 이 별은 도주성이라 부를 수 있는데 대략 초당 30킬로미터의 초음속으로 성간매질 속을 움직이면서 4광년 이상의 폭에 걸쳐 뱃머리 충격파를 형성하고 있다. 현재 베텔게우스는 항성진화의 마지막 단계에 있으며 수백만 년 내로 II형 초신성 폭발로 일생을 마칠 것이다.
1920년 베텔게우스는 태양에 이어 그 광구 크기를 잰 두 번째 별로 기록되었다. 그 후 과학자들은 베텔게우스를 여러 기술적 매개변수들을 사용하여 관측했는데 논란거리가 되는 결과가 종종 나왔다. 1990년 이후 연구에 따르면 이 별의 겉보기 지름은 0.043에서 0.056초각까지 다양하게 나왔다. 이는 거의 전적으로 베텔게우스가 주기적으로 겉모습의 변화를 일으키기 때문이다. 베텔게우스의 물리적 특성 중 상당수는 주연감광, 항성 맥동(밝기 변화), 파장에 따라 다른 각지름 등 여러 이유 때문에 아직까지 정확하게 알려지지 않았다. 이뿐 아니라 베텔게우스 주위에는 항성 진화 과정에서 별을 탈출한 물질들이 항성 반경의 약 250배 범위에 걸쳐 복잡한 비대칭형 모양의 별주위외피층(Circumstellar envelope)을 형성하고 있고 이 외피층이 베텔게우스의 표면을 가리고 있어 정확한 관측을 더욱 어렵게 하고 있다.
초신성 폭발 징후
최근에 밤하늘에서 이 별이 이상하게 밝아지고 있어 곧 초신성으로 폭발할 것이라는 추측을 불러일으키고 있다.
원래 지구에서 약 650광년 떨어져 있는 베텔게우스는 밤하늘에서 10번째로 밝은 별이다. 최근 베텔게우스는 현재 평소 밝기의 1.4배 이상으로 급상승하여 밝은 별 랭킹 7위에 올랐다.
베텔게우스는 적색 초거성으로, 중심부에 있는 수소 연료를 모두 태워 원래 몸피보다 수백 배 팽창한 거대한 별이다. 천문학자들은 이 별이 현재 헬륨을 탄소와 산소로 핵융합하고 있다고 믿는다. 이 단계는 별의 긴 일생에서 잠깐이라 할 수 있는 수만 년에서 수십만 년 지속되며, 이 기간이 끝나면 바로 초신성 폭발로 이어진다.
베텔게우스의 이 같은 기이한 거동은 2019년으로 거슬러올라간다. 그때부터 베텔게우스는 밝아졌다 어두워지기를 거듭하면서 심상찮은 상황을 연출했다. 그래서 일부 별지기와 천문학자들은 베텔게우스의 극적인 임종이 가까웠을 것이라고 추측했다.
초신성 폭발은 우리 은하계에서 약 100년에 한 개꼴로 터지는데, 희한하게도 400년 전 대천문학자 튀코 브라에와 요하네스 케플러가 본 두 번의 연달은 초신성 폭발 이후에는 아직까지 일어나지 않고 있다. 그래서 천문학계에서는 초신성은 위대한 천문학자가 있을 때만 터진다는 우스개소리까지 나오고 있는 실정이다.
만약 베텔게우스가 초신성 폭발을 일으킨다면 인류는 400년 만에 가장 가까운 초신성 폭발을 보게 될 것이며, 그 폭발은 너무나 엄청나서 낮에도 베텔게우스를 볼 수 있을 것이다.
만약 베텔게우스가 지구로부터 수십 광년 거리에서 폭발한다면 지구는 물론 태양계 전체가 하루아침에 사라져버리겠지만, 다행히 650광년이나 되는 먼 거리에 있기 때문에 초신성 폭발로 지구가 직접 피해를 입지는 않을 것이라 한다.[12] 최근 베텔게우스의 폭발이 생각보다 훨씬 빠르게 찾아올 것이란 새로운 결과가 발표되었다. 놀랍게도 이번 연구에선 베텔게우스에서의 겉모습뿐만 아니라 그 속에 남아있는 핵융합 연료의 양까지 확인했다. 이번 새로운 결과에 따르면 베텔게우스의 핵융합 연료는 이미 모두 고갈된 상태다. 만약 이 발견이 사실이라면 베텔게우스의 초신성 폭발은 앞으로 수십만 년 뒤가 아닌 단 수십 년 아무리 멀어봤자 100년 안에 벌어지게 된다.[13]
관측 역사
베텔게우스와 그 붉은색은 고대부터 기록된 바 있다. 고대 천문학자 프톨레미는 이 별의 색을 ‘히포키로스’(ὑπόκιρρος)라는 단어로 기록했으며 이 말은 후대에 울루그 베그의 《지즈 이 술타니》(زیجِ سلطانی)에서 ‘루베도’(rubedo)로 번역되었는데 이는 라틴어로 ‘불그스레함’이라는 뜻이다.[14][15] 근대적 항성 분류 개념이 나오기 전인 19세기에 안젤로 세키(Angelo Secchi)는 베텔게우스를 항성분류 ‘III형’(주황색 ~ 적색)의 원형(元形, prototypes) 별에 포함시켰다.[16] 이와는 반대로 프톨레미보다 300년 전에 살았던 중국 천문학자들은 베텔게우스의 색을 ‘노란색’으로 기록했다. 현재 베텔게우스와 유사한 별들 주위 환경을 연구한 결과로 미루어 보아 베텔게우스는 서기 원년을 전후한 시기에 황색 초거성 상태였을 가능성이 있다.[17][18]
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