[우주를 보다] 이 별이 차기 북극성?…망원경에 포착된 세페우스 감마

[서울신문 나우뉴스]

세페우스자리 감마별 AB의 관측 이미지. 사진=Mugrauer et al., 2022

지구의 자전축은 2만6000년을 주기로 흔들리는 팽이처럼 한 바퀴 움직이는 세차운동을 한다. 물론 짧은 삶을 살아가는 우리가 그 흔들림을 볼 순 없지만, 오랜 세월이 흐르면 북극성이 변한다는 사실은 역사적 기록을 통해서도 확인할 수 있다.

현재 북극성인 작은곰자리 알파(폴라리스)는 서기 500년 이후 북극에 가장 가까운 별이 되어 북극성의 위치에 올랐다. 그리고 폴라리스는 2100년 경 북극에 가장 가까워진 후 서기 3000년쯤에는 세페우스자리 감마(Gamma Cephei, 알라이 혹은 에라이라는 고유 명칭이 있음)에게 북극성의 자리를 내주고 북극에서 점점 멀어지게 된다.

세페우스자리 감마는 사실 두 개의 별이 서로를 공전하는 쌍성계로 우리 눈에 보이는 주성인 세페우스자리 감마A와 눈에 보이지 않는 어두운 별인 세페우스자리 감마B가 있다. 그리고 세페우스자리 감마A에는 목성보다 큰 외계 행성 세페우스자리 감마 Ab가 존재한다.

독일 예나 천문대 과학자들은 독일과 스페인에 있는 망원경을 통해 2014년부터 2020년까지 세페우스자리 감마 AB를 관측했다. 그 결과 세페우스자리 쌍성계에 대해 좀 더 정확한 관측 결과를 얻을 수 있었다.

이번 관측 결과에 따르면 세페우스자리 감마 AB의 크기는 이전 관측보다 조금 작았다. A와 B의 질량은 각각 태양 질량의 1.29배와 0.38배 정도였다. A는 태양보다 좀 더 크고 밝은 별로 겉보기 등급이 3등급 정도지만, B는 작고 어두운 적색왜성으로 망원경으로만 관측이 가능하다. 둘 사이의 거리는 지구-태양 거리의 19.56배 (대략 30억㎞) 정도로 66.84년을 주기로 공전한다.

외계 행성 세페우스자리 Ab는 목성 질량의 1.7배 정도 되는 크기로 화성 궤도와 비슷한 지구-태양 거리의 두 배 (약 3억㎞) 거리에서 공전하고 있다. 태양계로 치면 화성 궤도에 목성이 있고 천왕성 궤도에 동반성이 있는 셈이다. 참고로 32.5억년 된 별이기 때문에 상당히 오랜 시간 이런 구조를 유지했을 가능성이 높다. 쌍성계는 다른 별의 중력 때문에 행성이 안정적으로 존재하기 힘들다고 여겨지지만, 세페우스자리 감마은 얼마든지 행성이 안정적으로 끼어들 수 있는 방법이 있다는 사실을 보여준다.

차기 북극성 후보라는 사실을 제외하고도 이런 재미있는 특징이 있는데다 지구에서 거리도 45광년으로 가까운 편이기 때문에 앞으로도 세페우스자리 감마는 천문학자들에게 중요한 관측 대상이 될 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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