천체의 종류 - (9) 변광성

안녕하세요~ 우유맛 코코레오입니다.

 

이번 포스트는 변광성에 대해 알아보겠습니다.

 

 항성 중에는 시간이 지남에 따라 밝기가 바뀌는 경우가 있습니다. 이들을 우리는 변광성이라고 부릅니다. 밤하늘 전체의 천체 중에서 2만개가 넘는 변광성이 발견되고있으며, 변광의 원인을 파악하여 몇가지 타입으로 분류되고 있습니다.

 

 변광성이 밝기를 바꾸는 원인을 크게 분류하면, 2개 (혹은 몇개)의 쌍성이 공전을 하며 겉보기 밝기가 변화하는 식 변광성과 항성 자신의 크기가 변화함에 따라 변광하는 맥동성 변광성, 그중에 가파른 광도 변화를 보이는 폭발 변광성으로 나눌 수 있습니다.

 

식 변광성의 대표로는 페르세우스 자리 β 별 알골이 유명합니다. 맥동성의 대표로는 고래 자리 ο성 미라가 유명합니다. 폭발 변광성으로는 신성과 초신성, 왕관 자리 R별 등이 있습니다.

 

- 식 변광성

 식 변광성 알골은 밝은 별과 어두운 별로 구성된 된 쌍성이며 2.867일이라는 비교적 짧은 주기에 2.2등급에서 3.5등급까지 변화합니다. 그림은 알골의 변광 곡선과 2성의 위치 관계를 나타낸 것입니다. 밝은 별들이 어두운 별에 숨겨진 때에 큰 광도 변화가 일어납니다.이를 제1극소라고 합니다. 또 밝은 별이 어두운 별을 감출 때도 약간의 광도 변화가 일어나고 있습니다. 이것을 제2극소라고 부르고 있습니다.

 

 식 변광성에는 알골형 외에 거문고 자리 β형, 큰 곰 자리 W형이 있습니다. 알골형 변광성은 쌍성의 2별이 구형 또는 작은 타원형을 공전 하고 있고, 식의 시작과 끝이 드러난나지만, 다른 변광성은 식의 중간에서 큰 밝기의 변화는 없습니다( 제2 극소가 없는 것도 있습니다).

 

 거문고 자리 β형 변광성은 쌍성의 2별이 타원형으로 공전 하고 있고, 식의 중간에도 밝기가 연속적으로 바뀌면서 식의 시작과 끝이 뚜렷하지 않습니다. 제2극소는 반드시 일어나지만, 제1극소보다는 얕게 됩니다.

 

 큰 곰 자리 W형 변광성은 쌍성의 2별이 타원 모양을 이루고 서로의 표면이 거의 접촉한 상태에서 식의 시작과 끝의 시간은 확실히 모르고, 제1극소와 제2 극소가 거의 같게 됩니다.

 

- 맥동형 변광성

 맥동형 변광성은 항성은 거성 또는 초거성에 속하는 큰 별에서 별 자체의 대기가 주기적인 맥동으로 그에 따른 스펙트럼형 변화로 변광 하는 변광성에서 그 주기의 길이와 규칙성 등으로 몇개의 타입에 또 다시 분류되고 있습니다.

● 미라형 변광성

 맥동 변광성 미라는 약 332일 주기로 최대 2.0등급에서 10.1등급까지 변광 하는 대표적인 변광성입니다. 미라형의 변광성의 변광 범위는 2.5등급 이상으로 크게 주기는 80일~1000일도 됩니다. 매우 규칙적으로 변광 하는 만기형의 거성에서 M형의 스펙트럼을 가진 것이 90%이상으로 가장 많은 것이 특징입니다.

 

● 장주기 세페우스 형 변광성

 장주기 세페우스 형 변광성은 절대 등급의 비교적 큰 주기적 맥동성에서 변광 범위는 0.1등급에서 2등급까지 주기는 하루에서 50일 정도 됩니다. 극대기의 분광형은 F형이지만, 극소기에는 G-K형이 됩니다.

그림은 대표적인 장기 세페우스 형 변광성의 세페우스 자리 δ 별의 광도 변화, 스펙트럼 변화와 지름의 변화를 나타낸 것입니다.