우리은하와 우주의 구조_천체의 거리

 

천체의 거리

연주 시차를 이용한 거리 측정

연주시차 : 지구 공전 궤도의 양끝에서 별을 바라보았을 때 생기는 각(시차)의 1/2이다.

 

별의 밝기를 이용한 거리 측정

별의 밝기와 등급 : 별의 밝기는 등급으로 나타내며 밝은 별일수록 작은 숫자로 나타낸다.

- 1등급 간의 밝기 비 : 1등급의 별은 6등급의 별보다 100배 밝다. 따라서 1등급 간의 밝기비는 약 2.5배이다.

겉보기 등급과 절대 등급

• 겉보기 등급 : 우리 눈에 보이는 밝기에 딸 등급을 정한 것으로 같은 광도의 별이라도 가까이 있는 별은 밝게 보이고, 멀리 있는 별은 어둡게 보인다.
• 절대 등급 : 모든 별을 10pc의 거리에 옮겨 놓았다고 가정했을 때의 밝기를 등급으로 정한 것으로, 별의 광도를 비교할 때 기준이된다.

세페이드 변광성을 이용한 거리 측정

변광성 : 팽창과 수축을 반복하면서 밝기가 주기적으로 변하는 맥동 변광성, 쌍성의 식 현상에 의해 밝기가 변하는 식변광성, 격렬하게 폭발하여 밝기가 변하는 폭발 변광성 등이 있다.

세페이드 변광성 

• 1912년 리비트는 소마젤란은하 내의 수많은 세페이드 변광성들은 변광 주기와 밝기 사이에 규칙성이 있음을 알게 되었다. 변광 주기를 관측하여 별의 절대 등급을 구한 후, 겉보기 등급과 비교하여 별이 속한 성단이나 외부 은하까지의 거리를 측정할 수 있다.
• 미국의 천문학자 허블은 세페이드 변광성을 이용해 안드로메다은하까지의 거리를 측정하여 우리은하 내의 성운으로 여겨졌던 안드로메다은하가 외부 은하임을 밝혀 냈다.

 

 

성단의 색등급도(C-M도)를 이용한 거리 측정

색지수 : 색지수는 한 파장대에서 측정한 등급과 다른 파장대에서 측정한 등급의 차이로, 별의 표면 온도를 나타내는 척도가 된다.

- 사진 등급 : 사진 전판에 나타난 별의 밝기를 등급으로 정한 것 ▶ 사진 건판은 파란색 근처의 빛에 민감하여 파란색 별이 밝게 측정된다.

- 안시 등급 : 눈의 감도에 의한 별의 밝기를 등급으로 정한 것 ▶ 사람의 눈은 초록색과 노란색의 빛에 민감하여 황록색 별이 밝게 측정된다.

 

색등급도와 주계열 맞추기

- H-R도 : 별의 표면 온도(분광형)를 가로축에, 별의 절대 등급(광도)을 세로축에 표현한 그림은 H-R도라고 한다.

- 색등급도 : 별의 색지수르르 가로축에, 별의 등급을 세로축에 표현한 그림은 색등급도(C-M도)라고 한다. 성단의 색등급도는 겉보기 등급을 사용한다.

- 성단의 주계열 맞추기 : 색지수와 절대 등급이 알려진 표준 주계열성의 색등급도와 성단의 색등급도를 비교하면 성단을 구성하는 별들의 절대 등급을 알 수 있고 이로부터 구한 거리 지수는 성단의 모든 벼에서 같다고 할 수 있으므로 성단까지의 거리를 구할 수 있다. 이를 주계열 맞추기라고 한다.

- 전향점과 성단의 나이

 1. 질량이 큰 별은 수명이 짤아 주계열 단계를 빠르게 벗어난다.

 2. 색등급도에서 성단을 이루는 별들이 주계열 단계에서 벗어난 지점을 전향점이라 하고, 성단의 나이가 많을수록 전향점이 오른쪽 아래로 이동한다.