How big is 황새치자리 S?

황새치자리 S는 대마젤란 은하에 있는 질량이 크고 불안정한 별이다. 대마젤란 은하는 우리 은하 둘레를 도는 위성 은하로, 지구에서 약 16만 광년 떨어져 있다. 이 별은 수년에서 수십 년에 걸쳐 부풀었다 줄어든다. 가장 클 때 황새치자리 S는 지름이 약 5억 3000만 킬로미터로 태양 지름의 약 380배이며, 이 사이트에서 보여 주는 크기가 이 값이다. 가장 작을 때는 지름이 약 1억 4000만 킬로미터이다.

크기

황새치자리 S는 밝은 청색 변광성의 원형, 곧 알려진 첫 사례이다. 이 드문 별들은 아주 밝으며, 뜨겁고 작은 상태와 더 차갑고 부푼 상태를 오간다. 1995년 천문학자 헨니 라머스는 이 변화를 모형으로 만들어, 별의 반지름이 태양의 100~380배 사이에서 변한다는 것을 알아냈다. 별이 부풀면 표면 온도는 약 20,000켈빈(절대 영도에서부터 센 온도 단위)에서 약 9,000켈빈으로 내려간다.

이 변화는 실제로 일어나는 것이다. 별에서 흘러나가는 기체만이 아니라 별 자체가 팽창하고 수축한다. 별의 전체 출력은 대체로 일정하며 태양의 약 100만 배이다. 하지만 더 차가운 별은 에너지를 가시광선으로 더 많이 내놓기 때문에, 황새치자리 S는 커졌을 때 더 밝게 보인다.

이 크기는 직접 잰 것이 아니라 별의 출력과 표면 온도로 계산한 값이므로 추정치이다. 같은 종류의 다른 별들에서 나타나는 양상과도 들어맞는다. 2025년의 한 연구는 이런 별의 반지름이 뜨거운 상태에서는 태양의 약 50~150배, 차가운 상태에서는 200~500배라고 제시했다.

크기 비교

가장 클 때 황새치자리 S는 지름이 태양의 약 380배이다. 가장 작을 때는 약 100배이다.
가장 클 때의 황새치자리 S가 태양의 자리를 차지한다면, 표면은 화성의 궤도를 넘어설 것이다. 가장 작을 때는 표면이 수성과 태양 사이의 평균 거리를 넘지만 금성까지는 닿지 못할 것이다.
지름이 4배 가까이 변하므로 부피는 약 55배 변한다.
가장 클 때 황새치자리 S는 지름이 적색 초거성인 안타레스의 절반을 조금 넘는다.
태양을 농구공 크기로 줄인다면, 황새치자리 S는 지름이 약 24미터에서 91미터 사이로 커졌다 작아졌다 할 것이다. 가장 클 때는 미식축구장 길이의 5분의 4가 넘을 것이다.

한 부류의 이름이 된 별

천문학자 E. C. 피커링은 1897년에 황새치자리 S의 밝기가 변한다는 것을 처음 알아챘다. 이후 우리 은하와 다른 은하에서도 비슷한 별들이 발견되었다. 뜨거운 상태에서 차가운 상태로 갔다가 되돌아오는 변화는 지금도 황새치자리 S 주기라고 부르며, 황새치자리 S형 변광성은 이런 별을 가리키는 여러 이름 중 하나였다. 1984년 천문학자 피터 콘티는 이 별들을 밝은 청색 변광성으로 묶었다.

밝은 청색 변광성은 태양 질량의 약 30배가 넘는 질량으로 태어난 별이 거치는 한 단계이며, 질량을 극심하게 잃는 것이 특징이다. 이런 별은 수정된 에딩턴 한계에 가까이 있다. 수정된 에딩턴 한계는 별빛이 바깥층을 미는 힘과 중력이 끌어당기는 힘이 거의 균형을 이루는 지점이다. 그러면 표면 아래의 작은 교란이 팽창과 수축을 일으킬 수 있다. 이런 별은 각자의 은하에서 가장 밝은 청색 별에 속한다.