"우주에서 가장 큰 별이 뭐냐?"는 질문...소싯적에 한번쯤 던져보았을 것입니다. 그런데 일단 "우주에서"라고 하는 전제는 상당히 건방진 것입니다. 우리 인류가 지금까지 관측한 우주는 전체 우주의 "아~~~~~주" 작은 한 부분에 불과합니다. 따라서 감히 우주 전체를 논할 상황은 아닌 것이지요.

이것을 인정한다면 "우리가 지금까지 관측한 별들 가운데 가장 큰 별이 뭐냐?"는 질문으로 넘어갈 수 있을 것 같습니다. 그런데 여기에도 좀 더 정의를 명확히 할 필요가 있습니다. "가장 크다"는 것이 과연 무엇을 말하는 것인지 말입니다. 일단 두 가지 조건을 제시할 수 있을 것 같습니다. "질량이 가장 큰 별이 무엇이냐?"와 "물리적인 크기가 가장 큰 별이 무엇이냐?"로 말입니다. 이 둘이 늘 같이 가는 건 아니니까요.

따라서 오늘은 현재까지 관측된 별들 가운데 이 분야의 챔피언들에 해당되는 별들에 대해서 알아보겠습니다.


질량 부문 챔피언 - R136a1

R136a1 상상도...


마젤란 성운에는 R136a1이라고 불리는 별이 있습니다. 지구로부터는 약 16만 광년 정도 떨어져 있습니다. 이별은 Wolf-Rayet star라고도 불리는데 일단 질량이 어마어마합니다. 우리 태양 질량의 약 265배 정도 하지요. 이 별이 표면온도는 약 섭씨 53,000도 정도인데 광도(luminosity: 단위시간에 별에서 방출되는 빛의 양)도 태양보다 7백만 배나 더 높습니다. 이 별은 그래서 알려진 별들 가운데 가장 밝은 별로도 기록이 되어 있다고 합니다.



여기에 있음...


학자들은 오랫동안 정상적인 과정으로 생성되는 별 질량의 최대 한계치가 태양 질량의 약 150배 정도까지라고 생각하고 있었습니다. 그래서 이 R136a1은 학자들을 당황스럽게 만들었지요. 태양 질량의 265배라는 수치는 선뜻 받아들이기 어려웠으니까요. 일단 현재까지 나온 이론은 이 별이 쌍성계의 다른 형제별을 인수합병(?)하면서 질량이 커졌다고 보고 있는 것 같습니다. 마젤란 성운에는 다른 곳보다 별들이 더 촘촘하게 성단을 구성하며 존재하는데 이런 경우 서로 쌍성계를 형성하는 별들이 서로 접촉하기가 더 쉽다는 것입니다.

여기에 대한 반론도 만만치 않은데 우주에는 쌍성계가 흔한데 그렇다면 왜 이런 엄청난 질량의 별들을 지금보다 더 많이 관찰할 수 없는가? 하는 의문을 던지는 것이지요. 이에 대한 대답으로 아마도 이런 엄청난 질량의 별들의 수명이 아주 짧아서 생성되었다가도 곧 소멸되어 버리기 때문에 그런 게 아닌가 하는 의견도 제시되고 있다고 합니다.



물리적 크기 부문 챔피언 – UY Scuti

UY Scuti란 별은 한마디로 그냥 무식하게 큰 별입니다. 반경이 태양 반경의 약 1,700배입니다. 지구로부터는 약 9,500광년 떨어져 있습니다. 반경이 태양 반경의 약 1,700배이니까 질량도 어마어마하게 차이가 날 것 같지만 의외로 질량은 태양 질량의 약 30배 정도밖에 하지 않습니다. 그러니까 밀도는 아주 낮다고 볼 수 있을 것 같습니다.

태양 반경의 1,700배라고만 하니까 잘 와 닿지 않습니다. 이 크기는 UY Scuti를 현재의 태양의 자리로 가지고 오면 그 표면은 목성 궤도를 훨씬 넘어선다는 것입니다. 상상을 초월한다는 표현은 이럴 때 쓰라고 있는 것 같습니다.



태양과의 크기 비교...우리 태양이 이렇게 초라하기도 참 오랫만...--;;


우리 태양계와의 크기 비교...이 정도는 되야 유의미...


UY Scuti는 밝기가 변하는 별인데 이는 이 별의 크기 역시 시간에 따라서 변하기 때문이라고 합니다. 학자에 따라서는 이 오차범위가 태양 반경의 약 192배 정도까지로 보고 있는데 따라서 이 친구의 물리적 크기 챔피언 타이틀은 좀 논란이 있다고도 합니다. 저 정도의 오차라면 이 타이틀에 도전해 볼만한 다른 거인들도 좀 있기 때문입니다.

그 후보군들 가운데 하나가 NML Cygni라는 별입니다. 이 별은 지구로부터 약 5,300광년 정도 떨어져 있고 현재까지 알려지기로는 태양 반경의 약 1,650배 정도의 크기인 것으로 보입니다. 하지만 문제는 이 별이 성운에 둘러싸여 있어서 지구에서 관측할 때는 매우 흐려 보인다는 것입니다. 따라서 실제 크기가 태양 반경의 1,642배에서 2,775배까지의 범위에 들어가는 것으로 보는 학자들도 있습니다. 만약 이 별이 태양 반경의 2,000배가 넘는 게 확실하다고 하면 "물리적으로 가장 큰 별" 타이틀은 UY Scuti에서 NML Cygni로 넘어가야 할 것입니다.



NML Cygni...타이틀 컨텐더...


인간의 관측 기술이 더 발달하고 더 많은 우주의 부분을 관찰하다 보면 위의 두 개의 타이틀이 현 챔피언에서 새로운 챔피언으로 넘어가는 일이 벌어지지 말라는 법은 없을 것입니다. 하지만 확실한 뉴 챔프가 등장하기 전까지는 현 챔프의 권위를 인정해주는 데 인색할 필요는 없겠지요.

마지막으로 만약 UY Scuti가 현재의 태양의 위치로 온다면 어떤 일이 벌어지는 지를 보여주는 동영상을 첨부하는 것으로 이 글을 마칠까 합니다. 결과는 회원님들이 직접 보시고 판단하시기 바랍니다...--;;