우리의 우주에는 수많은 별이 있습니다.
이 수많은 별 중 가장 큰 별 오래된 별 그리고 가장 멀리 있는 별에 대해 알아보겠습니다.
가장 큰 별
먼저 가장 큰 별 스티븐슨 2-18입니다.
스티븐슨 2-18은 우리 은하에서 가장 큰 별로 분광형 M6의 적색 초거성이며 지구로부터 약 18,900광년 떨어져 있습니다.
이 별의 광도는 무려 태양의 44만 배에서 최대 63만 배까지 달하는데 이런 밝기에도 불구하고 표면 온도는 겨우 3,200K(켈빈) 정도밖에 되지 않습니다.
스티븐슨 2-18은 스티븐슨 2라는 산개 성단에 있으며 이 산개 성단은 1990년 미국의 천문학자 찰스 브루스 스티븐슨이 최초로 발견하였습니다.
스티븐슨 2-18은 그들 중 하나입니다.
스티븐슨 2-18은 우리은하에 존재하는 항성 중 부피와 반지름이 가장 큰 항성이라 할 수 있습니다.
스티븐슨 2-18은 기존에 우리은하에서 가장 큰 항성으로 알려졌던 큰 개자리 VY를 제치고 1위 자리를 지켰던 방패 자리 UY를 이번 2020년에 밀어내고 새로 갱신되어 그 자리를 차지했습니다.
그리고 큰 게자리 BY는VY는 최근 다시 관측한 결과 태양 반지름의 2,069배로 측정되어
방패 자리 UY를 가볍게 밀어내고 스티븐슨 2-18 다음의 자리를 꿰찼습니다.
스티븐슨 2-18의 반지름은 무려 태양의 2,150배에 이르고 이별을 한 바퀴 돌려면 빛의 속도로는 여덟 시간 이상 걸리며 현재 지구상에서 가장 빠른 록히드 마틴사의 전략 정찰기인 유인 항공기 SR-71 블랙버드로 날아간다면 오백 년을 나아가야 이별의 한 바퀴를 돌 수 있습니다.
이 항성의 지름은 2,892,600,000km 거의 30억 킬로미터인데 이 수치는 지구의 지름 12,742km 목성 139,820kg 미터 태양 1,392,700km 등과 비교한다면 그 크기는 상상을 초월합니다.
토성이 태양을 도는 궤도가 14억 3천만 킬로미터이니까 이 항성을 지금의 태양 자리에 놓는다면 이 항성의 크기가 토성 궤도를 넘어서는 그야말로 어마어마한 크기입니다.
스티븐슨 2-18은 극한으로 부풀어 오른 극대 거성이기 때문에 질량은 고작 태양의 25배밖에 안 되지만 별의 부피는 태양의 약 100억 배에 이를 것으로 추정됩니다.
방패 자리 I의 UY의 크기는 태양의 50억 배였으니까 그 2배에 해당하는 경우입니다.
반지름이 10배 크면 부피는 1,000배 차이가 나고 지름이 100배 크면 부피는 100만 배 차이가 나며 지름이 1,000배 크면 부피는 무려 10억 배 차이가 납니다.
그래서 이 항성을 채우려면 무려 태양 100억 개를 집어넣어야 하고 지구는 거의 1경 2천조 개를 넣어야 이 별을 꽉 채울 수 있다는 것입니다. 상상조차 불가능한 사이즈입니다.
이 별의 나이는 고작 5천800년밖에 안 되는 것으로 추정되는데 항성이 거대하면 거대할수록 열과 빛을 위해 더 많은 연료를 써야 하므로 엄청난 양의 핵연료가 빨리 소진되어서 극대 거성은 태양과 같은 별보다 훨씬 수명이 짧은 것이 특징입니다.
그래서 극대거성 스티븐슨 2-18은 수백만 년 후에는 소멸하게 됩니다.
스티븐슨 2-18의 초신성 폭발은 아름다운 대장의 모습이 될 것이며 폭발 후에는 블랙홀로 남게 될 것입니다.
가장 오래 된 별
다음은 가장 오래된 별입니다. 2013년 기준으로 그전까지 발견된 별 중 가장 나이가 많은 별은 바로 HD140283입니다.
HD140283은 F 항성으로 천칭자리 방향으로 지구로부터 약 190광년 떨어져 있습니다.
여기서 F 항성이란 분상형 F에 속하는 항성으로 주계 열성이라 할 수 있습니다.
F 항성의 질량은 태양의 약 1.4배에 달하며 표면 온도는 최대 7천6백 K(켈빈)까지 측정됩니다.
HD140283의 광도는 아직 정확하게 알려지지 않았는데 절대 등급은 대략 3.38로 추정됩니다.
중원소 함량 수치는 -2.40으로 금속을 일부 포함하고 있긴 하지만 수치가 낮은 편이라고 판단할 수 있습니다.
HD140283의 표면 온도는 태양과 유사한 5,777K(켈빈) 정도로 추정됩니다.
과연 이 항성의 나이는 어느 정도일까요.
HD140283은 2013년 현재 가장 나이가 많은 항성인데 대략 136억 6천만 년에서 152억 6천만 년 사이이며 HD140283이 발견되기까지 132억 년으로 가장 오래된 항성으로 일컬어졌던 HE1523-0901을 뛰어넘는 것이라 할 수 있습니다.
이런 어마어마한 나이를 이유로 HD140283에는 '므두셀라 성'이라는 별명이 붙게 되었는데 이는 성경에 나오는 가장 장수한 인물인 므두셀라의 이름에서 가져온 것입니다.
HD140283은 지구를 향해 초속 169km/s의 속도로 전진해오고 있으며 고유 운동이 상당히 크다는 점을 감안하면
우리 은하 내부에서의 속도는 대략 초속 361km/s로 생각됩니다.
이렇게 큰 고유 운동 때문에 원래부터 HD140283은 우리 은하의 전체가 아니었을 것으로 예상됩니다.
예상하건대 아마도 이 항성은 약 120억 년 전까지는 은하 무리 속 왜소 은하의 일부였고 우리 운하와 충돌 당시 흡수된 것으로 분석됩니다.
가장 멀리 있는 별
다음은 가장 멀리 있는 별입니다.
관측 역사상 가장 멀리 떨어져 있는 은하로는 UDFj-39546284가 있는데 2011년 1월 26일 기준으로 약 132억 광년 떨어진 것으로 관측됩니다.
이 은하 속 별들이 지구로부터 가장 멀리 있는 별들이라 할 수 있겠습니다.
이전까지 가장 먼 은하였던 UDFj-38135539를 약 1억 5천만 광년이라는 거리로 제친 것입니다.
푸른 별들로 촘촘히 채워져 있는 은하인 UDFj-39546284는 빅뱅이 있고 나서 약 4억 8천만 년의 시간이 지난 모습으로 생각됩니다.
이 은하의 발견은 빅뱅이 일어난 이후 4억 8천만 년에서 6억 5천만 년까지 별들이 열 배가량 늘어났다는 천문학자들의 추측에 무게를 실어주고 있습니다.
이 은하 속 별들은 우리에게서 너무나 멀리 떨어져 있어서 우리는 관측할 수가 없습니다.