How big is 아르크투루스?

아르크투루스는 적색 거성이며 밤하늘에서 가장 밝은 별 중 하나이다. 지름은 약 3500만 킬로미터로, 태양 지름의 약 25배이다. 이는 눈에 보이는 표면의 지름이며, 천문학자들이 그 겉보기 크기를 직접 측정했다.

크기

아르크투루스는 밝고 커서 지름을 간섭계로 여러 번 측정했다. 간섭계는 여러 망원경의 빛을 합쳐 아주 미세한 부분까지 볼 수 있게 하는 장치이다. 지구에서 보면 지름이 1각초의 1,000분의 약 21이며, 각초는 1도의 3,600분의 1이다. 이 겉보기 지름은 약 1킬로미터 떨어진 곳에서 본 사람 머리카락의 굵기와 같다.

아르크투루스는 지구에서 약 36.8광년 떨어져 있다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이다. 이 거리는 약 9조 4600억 킬로미터이다. 아르크투루스까지의 거리는 시차로 구했다. 시차는 지구가 태양 둘레를 도는 동안 별의 위치가 아주 조금 달라지는 현상이다. 라미레스(Ramírez)와 아옌데 프리에토(Allende Prieto)가 2011년에 수행한 연구는 겉보기 지름과 거리를 결합했다. 그리고 그 결과를 별이 나이를 먹으며 변하는 과정을 다룬 모형에서 얻은 추정값과 평균해, 태양의 25.4배라는 반지름을 구했다. 정밀도는 약 1%이다.

별의 가장자리를 모형화하는 일부 방식은 겉보기 지름이 약간 더 큼을 시사한다. 이 경우 반지름은 태양의 25.6~26.1배, 지름은 약 3600만 킬로미터가 된다.

크기 비교

아르크투루스는 지름이 태양의 약 25배, 지구의 약 2,800배이다.
부피로 따지면 태양 약 16,000개가 이 별 안에 들어간다.
아르크투루스가 태양 자리에 있다면, 표면은 수성 궤도까지 거리의 3분의 1에 가까운 지점까지 이를 것이다.
아르크투루스는 지름이 알니타크의 가장 큰 별의 약 1.3배이며, 알니타크는 이 사이트에서 한 단계 더 작은 대상이다. 또 다른 거성인 알데바란은 지름이 아르크투루스의 약 1.8배이다.
태양을 농구공 크기로 줄인다면, 아르크투루스는 지름이 약 6.1미터인 공일 것이다.

나이 많은 별

아르크투루스의 나이는 약 70억 년으로 추정되며, 약 46억 년 전에 생겨난 태양보다 오래되었다. 수소에 대한 비율로 보면 철이 태양의 약 3분의 1밖에 되지 않는다. 이 별의 화학 조성과 우리 은하 안에서의 운동은 이 별을, 천문학자들이 우리 은하의 두꺼운 원반이라고 부르는 별 집단과 연결한다.

아르크투루스는 밝고 가까우며 측정이 잘 되어 있어서, 다른 거성을 연구하는 천문학자들에게 표준적인 기준이 된다. 많은 간섭계도 이 별을 시험 대상으로 관측한다.

태양의 미래

아르크투루스의 질량은 태양의 1.08배로 태양과 거의 같지만, 이미 적색 거성이다. 표면 온도는 약 섭씨 4,000도로, 섭씨 5,500도인 태양 표면보다 낮다. 태양은 아직 황색 왜성이지만, NASA는 태양이 수명 후반에 적색 거성으로 팽창하리라고 예상한다. 이때 태양은 수성과 금성, 어쩌면 지구까지 삼킬 만큼 커진다.