별의 밝기를 구분하는 방법, 겉보기 등급과 절대 등급

별의 겉보기 등급과 절대 등급

별의 밝기를 구분하는 방법

맑은 날 밤하늘을 올려다보면 무수히 많은 별들을 볼 수 있습니다. 별들 중 어떤 것은 다른 별에 비해 유난히 반짝이고 빛이 납니다. 우리는 별들마다 밝기가 다르다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 옛날 사람들에게도 별의 관찰은 매우 흥미로운 일이었으며, 별들의 밝기가 다른 것을 보고 체계적으로 분류하고 싶어했습니다. 그 역사는 무려 고대 그리스까지 거슬러 올라갑니다.

히파르코스는 밤하늘의 별을 총 6개의 등급으로 구분했습니다. 밝을수록 1등급, 어두울수록 6등급입니다. 이 체계는 시간이 지나 더욱 고도화되어, 비교적 정확한 수치에 따라 별의 밝기를 구분하게 되었습니다. 1등급에서 6등급 사이 각각의 등급에서는 밝기의 차이가 약 2.5배입니다. 즉, 1등급의 별은 2등급 별보다 2.5배 더 밝고, 1등급 별은 6등급 별에 비해 약 100배 더 밝은 것입니다. 1등급보다 더 밝은 별은 0등급이나 마이너스 등급을 가질 수도 있습니다. 물론, 6등급보다 어두운 별은 6등급보다 높은 등급을 가지게 되는 경우도 있습니다. 그런데 히파르코스가 정한 별의 등급은 지구에서 별을 관측했을 때의 밝기만으로 정한 것입니다. 우리가 만약 실제로 우주에 나가서 별들을 본다면, 어떤 별은 훨씬 더 밝은데 단순히 지구로부터의 거리가 더 멀어 우리 눈에 어둡게 보이는 것일 수 있습니다. 반대로, 실제로는 매우 희미한 별이지만 지구와의 거리가 가까워서 상대적으로 밝게 보이는 별도 있을 것입니다. 이러한 차이 때문에 별의 밝기를 나타내는 방법은 두 가지로 구분됩니다. 겉보기 등급과 절대 등급입니다. 이 두 가지는 모두 별의 등급을 나타냅니다. 별의 등급이란, 별이 얼마나 밝은지를 측정하여 매긴 서열입니다.

겉보기 등급

겉보기 등급은 우리가 주로 사용하는 별의 밝기를 구분하는 방법입니다. 지구에서 관찰자가 별을 보았을 때 알 수 있는 밝기의 차이를 나타낸 것입니다. 예를 들어 긴 도로가에 세워진 가로등을 떠올려 보십시오. 모든 가로등은 똑같은 밝기라고 가정해 보겠습니다. 여러분은 도로의 한 지점에 서 있습니다. 가로등을 보았을 때, 나와 가까이 있는 가로등은 멀리 있는 가로등보다 훨씬 더 밝게 보입니다. 멀리 있는 가로등은 실제보다 어둡게 보입니다. 겉보기 등급도 별이 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 따라 밝기가 다르게 보일 수 있습니다. 앞에서 언급한 히파르코스 별의 등급은 대표적인 겉보기 등급입니다. 겉보기 등급은 별의 크기, 별과 지구와의 거리, 별이 얼마나 많은 빛을 내는지의 세 가지 요소에 따라 달라집니다. 겉보기 등급에 따라서는 실제 별의 밝기를 비교할 수 없습니다. 태양의 겉보기 등급은 -26.74등급이지만 태양의 절대 등급은 4.8등급밖에 되지 않습니다.

절대 등급

겉보기 등급은 실제 별의 밝기를 비교하기 어렵기 때문에 절대 등급을 사용합니다. 절대 등급은 별들의 밝기를 똑같은 거리에서 비교한 것입니다. 그 거리는 10파섹(약 32.5광년)입니다. 즉, 별들이 똑같이 지구로부터 10파섹 떨어져 있을 때 얼마만큼의 밝기인지를 측정하여 분류한 것입니다. 절대 등급을 사용하면 거리로 인한 왜곡 없이 별의 실제 밝기를 비교할 수 있습니다. 그런데 멀리 있는 별을 보고 어떻게 정해진 거리에서의 밝기를 알 수 있을까요? 그것은 바로 별의 밝기가 거리의 제곱에 반비례하여 어두워지기 때문입니다. 겉보기등급과 절대 등급의 차이를 이해하셨나요? 둘은 엄연히 다른 개념이기 때문에, 별의 밝기에 대해서 말할 때는 겉보기 등급인지 절대 등급인지를 구별해야 합니다.