How big is 시리우스 B?

시리우스 B는 백색왜성이다. 백색왜성은 핵연료를 다 쓴 별이 남긴 작고 밀도 높은 중심핵이다. 시리우스 B의 지름은 약 11,300킬로미터로 지구보다 조금 작지만, 질량은 태양과 비슷하다. 시리우스 B는 밤하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스 A의 둘레를 돈다.

크기

천문학자들은 시리우스 B의 지름을 직접 재지 않고 계산으로 구한다. 이 별이 내는 빛의 양, 온도, 거리를 종합하는 방식이다. 2017년에 하워드 본드가 이끈 연구팀은 허블 우주 망원경으로 이 별의 빛을 색깔별로 나누어, 반지름이 태양의 0.008098배라는 값을 구했다. 이에 따르면 시리우스 B의 지름은 약 11,270킬로미터이다.

2018년에는 같은 천문학자들 상당수가 참여한 연구에서 반지름이 약 1% 더 작다는 결과가 나왔다. 이 결과는 시리우스까지의 거리에도 좌우되므로, 측정한 거리가 조금만 달라져도 값이 달라진다. 질량은 두 별의 궤도로부터 구한다. 시리우스 B의 질량은 태양의 1.018배이다.

크기 비교

지구는 시리우스 B보다 지름이 약 13% 크지만, 시리우스 B의 질량은 지구의 약 34만 배이다.
금성은 이 사이트에서 한 단계 더 큰 대상으로, 지름이 12,104킬로미터이며 시리우스 B보다 약 7% 크다.
태양의 지름은 시리우스 B의 약 120배이지만, 두 천체의 질량은 거의 같다. 평균적으로 시리우스 B의 물질은 태양의 약 190만 배 밀도로 빽빽하게 뭉쳐 있다.
시리우스 A의 지름은 약 240만 킬로미터로, 짝별인 시리우스 B의 약 210배이다.
시리우스 B의 평균적인 물질로 만든 한 변 1센티미터의 정육면체는 무게가 약 2.7톤 나갈 것이다.

백색왜성이란

백색왜성은 태양 같은 별이 핵연료를 다 쓴 뒤에 이르는 모습이다. 수명이 끝날 무렵 별은 바깥층을 벗어 던지고 뜨거운 중심핵만 남는다. 중심핵은 더 이상 에너지를 만들지 않으므로 서서히 식는다. 중력이 중심핵을 짓눌러 전자가 물리 법칙이 허용하는 한도까지 빽빽하게 모이며, 중심핵이 더 줄어들지 않는 것은 이 때문이다.

질량이 더 큰 백색왜성은 크기가 더 작다. 중력이 더 강해서 더 세게 짓누르기 때문이다. 어떤 백색왜성도 질량이 태양의 약 1.4배를 넘을 수 없다. 시리우스 B는 알려진 가장 무거운 백색왜성 중 하나이다. 천문학자들은 시리우스 B가 태양 질량의 약 5배인 별로 시작해, 약 1억 2600만 년 전에 백색왜성이 되었다고 추정한다.

눈부신 빛 속에 숨은 짝별

시리우스는 지구에서 약 8.6광년 떨어져 있으며, 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이다. 1844년에 천문학자 프리드리히 베셀은 시리우스가 하늘을 가로질러 움직이면서 흔들린다는 것을 알아챘다. 그는 눈에 보이지 않는 짝별이 시리우스를 끌어당기고 있다고 결론지었다. 1862년에는 앨번 G. 클라크와 그의 아버지가 망원경으로 시리우스 B를 처음 보았다.

두 별은 길쭉한 타원 궤도를 따라 50.1년마다 서로의 둘레를 한 바퀴 돈다. 두 별 사이의 거리는 지구에서 태양까지의 거리의 약 8~31.5배 사이에서 달라진다. 시리우스 B는 시리우스 A보다 약 1만 배 어두워서 지상에서 연구하기 어렵다. 2026년 현재 시리우스 B는 알려진 가장 가까운 백색왜성이다.