별들의 밝기

별들의 가장 중요한 특징은 광도-단위촹 방출하는 총에너지 양이다. 만일 별이 얼마나 많은 에너지를 방출하는가를 측정할 수 있고 그것을 통해 질량을 알게 된다면, 그 핵 에너지 모두를 소진하고 죽기 시작할 때까지 얼마나 오랜 시간 동안 빛을 방출하는지를 계산할 수 있다. 

 

 

광도는 하나의 별이 단위 초당 얼마나 많은 에너지를 방출하는가를 나타내는 것이지 얼마나 많은 에너지가 우리 눈이나 지구의 망원경에 도달하는가를 나타내지 않는다. 별들은 에너지를 방출하는 방법에 있어서 매우 효율적이다. 모든 방향에서 똑같은 양의 에너지가 방출하기 대문이다. 지구에서 관측하는 사람의 입장에서는 별이 방출하는 에너지의 아주 극소량의 부분만이 도달하는데, 이떄 우리에게 도달하는 별 에너지의 양을 겉보기 밝기라고 한다. 밤하늘을 바라볼 떄 별들이 비춰지는 모습은 겉보기 밝기에 의해 결정되는 것이다. 

 

만약 모든 별들이 똑같은 광도를 가진다면 우리는 겉보기 밝기의 차이를 우리가 너무나 알기 원하는 것을 연구하는 데 사용할 수 있다. 벽에 둘러선 몇 개의 50와트의 전구를 제외하고 깜깜한 콘서트홀에 있다고 가정해 보면, 그 전구는 동일한 전력을 가지고 있기 때문에 광도는 똑같다. 그러나 모퉁이에 서 있는 사람에게는 전구가 모두 동일하게 보이지 않을 것이다. 가까이 있는 전구가 더 밝게 보이고 더 멀리 놓여져 있는 전구의 겉보기 밝기는 희미할 것이다. 이와 같은 방법으로 모든 별들이 동일한 광도를 가지고 있다면, 우리는 곧바로 밝게 보이는 별들이 가까이 있고, 희미하게 보이는 별들이 멀리 있다고 이야기할 수 있따. 

 

에너지는 거리의 제곱에 반비례한다는 사실을 기억해 보자. 같은 밝기를 가진 두 개의 별 중 하나의 별이 다른 한 별보다 두 배 이상 멀리 떨어져 있다면 가까이 있는 별보다 4배 더 희미하게 보이게 된다. 만약에 3배 더 멀리 떨어져 있다면 9배 희미하게 보이게 될 것이다. 

 

안타까운 사실이지만 별들은 하나의 표준광도를 지니지 않는다. 만약 별이 하늘에서 희미하게 보인다면, 상대적으로 가까이 있지만 그 별의 광도가 낮기 때문에 희미하게 보이는지, 또는 큰 광도를 가지고 있지만 너무 멀리 떨어져서 희미하게 보이는지를 판단할 수 없다는 사실을 뜻한다. 

 

별들이 표준광원이 아니기 때문에 우리는 별들의 모습을 겉보기 밝기에서 읽을 수 있다. 거리에 따른 빛의 감광현상을 보정해주어야 하고 이를 위해서 우리가 얼마나 떨어져 있는지 알아야 한다. 거리는 모든 천문학적 측정 중에서 가장 어려운 과제 중 하나이다.