항성 크기 순위 - hangseong keugi sun-wi

※ 이 글은 2013년 10월 현재 최신 글입니다. 천제의 관측 결과에 따라 계속 업데이트되며 잘못된 내용이 있으면 관련 자료 링크와 함께 피드백을 남겨주세요.

VV 시퍼이 A

제가 처음 천문공부를 할 때 세상에서 가장 큰 별은 지구에서 약 4,900 광년(1,500 파섹) 떨어진 케페우스 별자리에 속한 VV Cephei A(VV 시퍼이 A)별이었습니다.
(참고 : VV Cephei는 식쌍성으로 알려져 있으며 주성인 A는 적색 초거성이고, VV Cephei B는 청색 초거성입니다. VV Cephei B의 질량은 태양의 약 10배 정도이며 광도는 태양의 10만배라고 합니다.)

지름은 무려 태양의 1050배(1050 R☉), 부피는 360만 배에 달하는 무지막지한 크기입니다. 몸집에 비해 질량은 태양의 100배가 넘지 않아 밀도가 희박하고 표면온도는 3800-3900K로 낮지만(태양의 표면 온도는 약 6000K) 그 크기로 인해 밝기는 태양보다 약 30만배(200,000-320,000 L☉) 이상 밝게 빛납니다.

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**태양과 VV시퍼이A의 크기 비교** *출처 : 위키미디어 ([http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sun_and_VV_Cephei_A.svg](http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sun_and_VV_Cephei_A.svg))*

하지만 이런 무지막지한 별보다 더 큰 별이 있다고 알려졌습니다. 바로 VY 카니스 메이저리스라는 별입니다.

VY Canis Majoris

제가 이 글을 처음 포스팅 하던(2012년 1월) 때 까지만 해도 세상에서 가장 큰 별은 바로 큰개자리에 있는 **VY 케니스 메이저리스(VY Canis Majoris, VY CMa)**라는 별이었습니다. 당시의 측정치는 태양 지름의 약 2000배로, 크기가 너무 커서 항성 진화 이론에 의문을 제기하게 하기도 했습니다. 하지만 최근 측정치가 보정되면서 크기 순위로는 5위 밑으로 내려앉게 되었습니다.

이 별은 19세기 초 제롬 랄랑드의 성표에 처음으로 등장한 이래로 주목받아 온 천체로 지구에서 약 3,840 광년(1,170파섹) 떨어져 있습니다. 지름은 무려 태양의 약 1420배(1420±120R⊙)인데, 만약 태양 대신 이 별을 태양계 중심에 놓는다면 목성의 궤도 까지 미친다고 합니다. 이는 빛의 속도로 달려도 8시간이 걸리는 거리라고 하네요. 빛이 1초에 지구를 7바퀴 반을 돈다는 사실은 이미 알려져 있으니 짐작이 되시나요?

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**태양과 VY Canis Majoris의 크기 비교** 출처 : Mysid , 위키피디아 [Wikimedia Commons](http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASun_and_VY_Canis_Majoris.svg)

VY 케니스 메이저리스의 표면 온도는 약 3490K (태양의 표면 온도는 약 6000K) 이며. 밝기는 태양의 27만배(270,000 L⊙), 질량은 태양의 17배(17±8M⊙)정도라고 합니다.

VY 케니스 메이저리스를 여러 행성과 다른 별들의 크기를 비교한 자료입니다. (클릭하면 커집니다.)

※ 1에서 금성이 목성으로 잘못 표기되어 있습니다.

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**행성, 항성의 크기 비교** *출처: 위키미디어 ([http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Star-sizes.jpg](http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Star-sizes.jpg)), 한글 주석 by 편지함*

아래 사진 역시 다른 행성과 별들의 크기를 동일한 중심에 놓고 비교한 자료입니다.

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출처: Mycyclopedia, “Relative Size of Giant Stars (항성 크기 비교)” (http://mycyclopedia.tistory.com/35)

하지만 글을 수정하고 있는 지금, 더 큰 별이 있다고 알려졌는데요, 바로 NML Cygni(백조자리 NML)입니다.

NML Cygni

제가 이 글을 수정하는 현재(2013년 10월) 세상에서 가장 큰 별은 백조자리 방향에 있는 백조자리 NML(NML 시그니, NML Cygni, V1489 Cygni) 입니다. 이 별은 1965년에 Neugebauer, Martz, and Leighton 세 사람이 발견했는데, 이들은 자신들의 이름 앞글자를 하나씩 따서 NML이라고 이름 지었다고 합니다.

거리는 지구에서 약 5,300광년(1,610 파섹) 떨어져 있어서 태양과 가장 가까운 거성이라고 합니다. 질량은 태양의 25–40배(M☉), 반지름은 약 1,650배(R☉)로, 이는 태양 부피의 약 36억 배(3,600,000,000) 정도입니다. 지금 태양의 위치에 놓으면 목성의 궤도를 넘어 목성과 토성 궤도의 중간까지 온다고 하니 상상이 되시나요?
크기가 큰 만큼 그 밝기도 밝아서 태양 밝기의 약 27만배(270,000 L☉) 정도라고 하네요.

위에서 살펴보았던 VY 케이스 메이저리스와 비교해 볼까요?

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출처: NML Cygni, la estrella más grande(http://www.curiosidadsq.com/2012/10/nml-cygni-la-estrella-mas-grande.html)

그런데 사실, 이 녀석보다 더 큰 별이 있습니다.

뭐? NML Cygni가 제일 큰 별이라며!

맞는 말이기도 하고, 틀린 말이기도 합니다. 바로 방패자리 UY(UY Scuti)가 있기 때문이죠. 이 별의 크기는 태양의 약 1700배(1,708 ± 192 R☉)로 태양 부피의 약 50억배입니다. 목성과 토성의 궤도 중간보다도 더 큰 크기입니다. (너 정말…) 현재의 관측 결과로는 질량은 태양의 32배(32M☉), 밝기는 34만배(34,000L☉) 정도입니다.

그런데 왜 가장 큰 별이 아니나구요? 바로 계산된 예상 수치가 아직 부정확하기 때문입니다. 위의 수치를 보시면 반지름 오차의 범위가 192R☉입니다. 만약에 예상 수치의 최소값인 1,520R☉가 되면 현재 순위로는 5번째로 큰 별인 VX Sagittarii와 같은 크기가 됩니다. 그래서 현재로써 가장 큰 별은 NML 시그니라고 할 수 있겠네요.

위에서 언급했던 크기가 무지 큰 이런 극대거성(Hypergiant)들은 별의 진화 단계에서 거의 끝에 있는 녀석들입니다. 때문에 불안정하고, 수명이 짧아 매우 희귀합니다. 이런 별들은 수축과 팽창을 반복하는 변광성들이 많습니다. 밀도가 낮고, 많은 양의 질량이 밖으로 방출되고 있어서(질량손실 비율이 큼) 항성의 대기가 매우 넓게 확장되어 있다는 점도 한몫 합니다. 그래서 관측 데이터가 많지 않고, 그마저도 정확도가 높지 않아서 새로운 데이터가 들어오면 그 값이 크게 수정되기도 합니다. 사실 정말 넓고 넓은 우주를 연구하는 천문의 특성이기도 합니다. 공부를 하다 보면 거의 정설이 되었던 가설들도 새로운 천체가 발견되면서 수정이 된 경우를 많이 발견하실 수 있을 겁니다. 생각해 보니 이것이 결국 과학이기도 하네요.

P.S 지금까지 발견된 별의 크기는 반지름 순으로 나열한 페이지

  • 위키피디아 List of largest known stars http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_known_stars

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우주는 우리가 상상하기 어려울 정도로 아주 거대한 장소입니다.

그래서 이곳에는 그 크기에 어울리는 거대한 것들로 가득차 있죠.

행성, 항성, 은하 및 은하단 등등...점점 뒤로 갈수록 훨씬 더 거대해 지며, 우리는 그 스케일에 놀라움을 금치 못하게 됩니다.

그리고 믿을 수 없을 만큼 크고 웅장한 것들을 만들어내고 있는 우주의 능력에 겸손함마저 느끼게 됩니다.

1. 가장 거대한 외계 행성 : GQ Lupi b

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2005년, 천문학자들이 이 행성을 처음 발견되었을 때, 이 행성에 대해서 어떻게 생각해야 할지 확신을 하지 못했습니다.

이 행성은 태양과 명왕성 거리의 2배나 더 먼 거리에서 젊은 중심 항성을 돌고 있으며, 질량은 목성의 수 배에서 최대 36배에 이를 것으로 예측되고 있는데요.

만약 이 행성이 예상 최대치인 목성의 36배의 질량을 가지고 있다면, 더 이상 행성이 아닌 갈색 왜성으로 분류되어야 하기 때문이죠.

그리고 아직까지 이 행성의 정확한 크기는 확인되지 않았지만, 대부분의 과학자들은 이 외계 행성이 목성 반지름의 3.5배 정도의 크기를 가지고 있을 것으로 생각하고 있습니다.

만약 이 천체가 행성이라면 이는 지금까지 발견된 행성 중 가장 거대한 크기라고 할 수 있습니다.

2. 가장 큰 항성 : UY Scuti

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UY Scuti는 태양보다 약 1,700배 더 큰 반지름을 가진 초거성으로, 우주에서 가장 큰 항성으로 기록되었습니다.

만약 UY Scuti를 태양계의 중심에 가져다 놓는다면, 그 끝은 목성의 궤도를 넘어서게 되죠.

그리고 항성에서 흘러나오는 가스와 먼지는 명왕성의 궤도를 넘어 태양과 명왕성 거리의 약 10배까지 더 멀리 흘러가게 될 겁니다.

3. 가장 큰 성운 : 타란툴라 성운

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타란툴라 성운은 지금까지 알려져 있는 우주에서 가장 큰 성운이자 우리 은하 근처에서 가장 활발하게 별을 만들어내고 있는 지역으로, 약 1,800광년이상 길게 뻗어 있습니다.

30 Doradus라고도 알려져 있는 이 성운은, 지구에서 약 17만 광년 떨어진 위치에서 우리 은하를 돌고 있는 작은 위성 은하인 대 마젤란 운(Large Magellanic Cloud)에 위치해 있는데요.

이 타란툴라 성운은 그 이름처럼 무시무시한 공간이라고 하기 보다는, 가스와 먼지로 이루어진 아름다운 구름속에서 어린 별들을 만들어내고 있는 별의 보육원 같은 장소라고 할 수 있습니다.

4. 가장 큰 공간 : 에리다누스의 거시공동(CMB cold spot)

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2004년 천문학자들은 NASA의 윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐색기(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP))가 만든 우주 지도에서 거대한 빈 공간을 발견하게 됩니다.

약 18억 광년에 걸쳐 있는 이 공간에는 별, 가스, 먼지는 물론 암흑 물질까지 없었습니다. 아주 이상할 정도로 말이죠.

과학자들은 이전에도 거시 공동을 발견한 적이 있지만, 어떻게 이정도 규모의 공동이 형성될 수 있는지에 대해서 당혹감을 감추지 못하고 있습니다.

5. 가장 거대한 은하 : IC 1101

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우리 은하는 직경이 약 10만 광년인데요, 이는 나선형 은하에서는 상당히 평균적인 크기라고 할 수 있습니다.

이에 비해 IC 1101이라고 알려진 우주에서 가장 큰 은하계는 우리 은하계보다 약 50배 정도 더 크고 2000배나 더 무겁죠.

무려 550만 광년에 걸쳐 있는 이 IC 1101은하가 만약 우리 은하에 위치하게 된다면, 우리 은하의 이웃 은하인 안드로메다 은하까지 넘어서게 될 겁니다.

6. 가장 거대한 블랙홀 : TON 618

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초대질량 블랙홀은 모든 은하의 중심에 숨어 있을 것으로 생각되고 있으며, 태양 질량의 수백만 배에 달할 수 있습니다.

하지만 지금까지 알려진 가장 거대한 블랙홀은 은하계의 중심이 아닌 곳에서 발견되었는데요.

이 블랙홀은 우리에게서 아주 멀리 떨어져 있는 퀘이사 뒤에 숨어 동력을 공급하고 있었으며 엄청난 양의 방사선을 내뿜고 있었습니다.

TON 618로 알려진 이 초대질량 블랙홀은 660억 개의 태양 질량을 가지고 있었습니다.

7. 가장 거대한 은하 방귀 : 페르미 버블(Fermi Bubbles)

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2010년 천문학자들은 페르미 우주 망원경을 사용하여 은하계에 있는 거대한 구조물을 발견했습니다.

특정 파장의 빛에서만 볼 수 있는 이 거대한 얼룩은 그 높이가 25,000광년이나 되었죠.

최근의 연구를 통해 과학자들은 이 거품이 우리 은하의 중심에 있는 블랙홀이 미친듯이 별을 먹어치웠던 고대의 흔적이며, 그 결과 이러한 엄청난 에너지가 쏟아져 나왔을 것으로 생각하고 있습니다.

8. 가장 거대한 단일 물체 : Protocluster SPT2349-56

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우주가 지금의 10분의 1 크기에 불과했을 때, 14개의 은하들이 점점 가까워지기 시작하여 중력으로 구속된 원형의 클러스터 SPT2349-56을 만들어냈습니다.

우리 은하계의 약 3배 밖에 되지 않는 아주 좁은 공간에서, 서로를 향해 다가가고 있는 이 은하들은 시간이 지나면 결국 태양 질량의 10조 배 규모의 은하로 합쳐지게 될겁니다.

최근의 관측에 따르면 ,약 50개의 추가적인 은하가 이들을 둘러싸고 있으며, 이 은하들은 이 거대한 물체에 정착하게 될 것이라고 합니다.

9. 우주 최대의 은하 집단 : 섀플리 초은하단

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천문학자 할로 섀플리(Harlow Shapley)는 1930년대에 그의 이름을 딴 거대한 은하 집단을 발견했습니다.

유럽 우주국에 따르면, 이 은하 집단에는 약 8000개 이상의 은하가 포함되어 있죠.

10. 가장 거대한 초은하단 : 라니아케아 초은하단

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우리 은하계는 라니아케아 초은하단으로 알려진 초거대 은하집단의 구성원 중 하나일 뿐입니다.

공식적인 경계는 없지만, 천문학자들은 태양의 1억배의 질량을 가진 약 10만 개의 은하가 여기에 포함되어 있으며, 5억 2천만 광년에 걸쳐 뻗어 있을 것으로 추정하고 있습니다.

11. 가장 거대한 퀘이사 집단 : Huge-LQG

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블랙홀에 의해 움직이고 있는 이 엄청나게 밝은 퀘이사는 그 크기도 어마어마합니다.

그리고 이러한 퀘이사들은 때때로 퀘이사들끼리 집단을 만들 수도 있죠.

이러한 퀘이사들의 집단을 가르켜 초거대퀘이사군(Huge-LQG)이라고 합니다.

이 집단은 73개의 퀘이사와 6.1x10^18의 태양 질량을 가지고 있으며, 그 범위만 해도 무려 40억 광년에 이를 것으로 추정되고 있습니다.

12. 우주에서 가장 거대한 것 : 헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성

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천문학자들은 우주에서 가장 거대한 것으로 알려진 헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성을 발견했습니다.

이 구조물은 100억 광년에 걸쳐 있으며, 수십억개의 은하를 포함하고 있었죠.

이 장성은 2013년 헤라클레스와 북쪽왕관자리 방향에서 약 100억 광년 떨어진 곳에 감마선이 집중되어 있는 것이 확인되면서 처음 발견되었습니다.

이 크기는 인류가 관측가능한 우주 크기의 10%에 해당되는 크기라고 하는데요.

현재 과학자들은 이 구조가 아마도 은하 클러스터와 여러 다른 물질들이 밀집된 장소라고 생각하고 있습니다.

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세상에서 가장 큰 별은 뭐야?

지금까지 밝혀진 가운데 가장 큰 별은 지름이 24억km인 방패자리 UY (UY Scuti)이다. 비행기를 타고 지구 한 바퀴 도는 데 약 이틀이 걸린다. 하지만 이 을 한 바퀴 돌려면 무려 950년이 걸리는 엄청난 크기다.

행성 몇개?

이 정의에 따르면, 태양계에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 8개의 행성이 있다.