시리우스

[오비이락]

"시리우스 Sirius"

큰개자리 α성의 고유명으로 한국과 중국에서는 천랑성이라고 부른다. 밤하늘에서 가장 밝은 별이고 시리우스의 동반성이 고밀도의 물질로 이루어진 백색왜성이다. 이러한 백색왜성은 반지름이 작고 질량이 커서 표면중력은 어마어마하게 크다.

한국과 중국에서는 천랑성(天狼星)이라고 부른다. 밤하늘에서 가장 밝은 별로, －1.5등성이며, 분광형 A1의 주계열별이고, 거리 8.7광년이다.

광도 8.7등의 어두운 동반성(同伴星)과 쌍성계를 이루고 있다. 1834년 F.W.베셀이 시리우스의 고유운동이 사행(蛇行)하는 것에서부터 동반성이 있음을 예언하고, 1862년 망원경 제작자 A.클라크가 어두운 동반성을 발견하여 안시쌍성임을 확인하였다.

공전주기는 49.98년이다. 1914년 W.S.애덤스는 동반성의 분광형이 주성과 비슷한 A5형임을 관측하였다.

동반성은 그 궤도의 해석 결과, 질량이 태양과 거의 같고 주성의 약 3분의 1임이 밝혀졌다. 한편, 광도는 주성보다 약 10등이 어두운데, 이것은 동반성의 겉넓이가 주성의 1만분의 1, 부피로 하면 100만분의 1, 즉 지구 정도의 크기가 된다는 결론이 나온다. 따라서 동반성은 주성의 약 30만 배의 평균밀도를 가진다. 이것은 시리우스의 동반성이 물의 13만 배, 철의 1만 6000배라는 고밀도 물질로 이루어졌다는 것을 의미한다. 이런 종류의 항성을 백색왜성(白色矮星)이라고 하며, 시리우스의 동반성은 처음으로 발견된 백색왜성이다.

백색왜성은 반지름이 작고 질량이 크므로 그 표면중력은 놀랄 만큼 큰데, 시리우스의 동반성의 표면중력은 지구의 5만 배나 된다.

A.아인슈타인의 일반상대성이론에 의하면 강한 중력장에서 나오는 발광체의 빛의 파장은 긴 쪽으로 이른바 적색이동을 한다. 1924년 A.S.에딩턴은 시리우스의 동반성에 대해 이러한 적색이동이 검증될 수 있음을 애덤스에게 알리고, 애덤스는 다음해에 스펙트럼선을 면밀히 관측하여 이것을 실제로 확인하였다. 이에 따라서 시리우스의 동반성은 일반상대성이론이 옳다는 것을 증명하게 되었다.