스피카는 처녀자리에 있는 뜨거운 별 한 쌍으로, 지구에서 약 250광년 떨어져 있으며, 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이다. 둘 중 큰 별은 지름이 약 1040만 킬로미터로 태양 지름의 약 7.5배이며, 이 사이트에서 보여 주는 별이 바로 이 별이다. 짝별은 지름이 그 절반 정도이다. 두 별은 서로 아주 가까이에서 공전하기 때문에, 지구에서 보면 하나의 별처럼 보인다.

크기

별에는 단단한 표면이 없으므로, 별의 크기는 빛이 나오는 발광층의 지름으로 잡는다. 스피카의 크기는 두 별이 서로의 둘레를 도는 모습을 관측해서 얻는다.

2016년의 한 연구는 두 별의 속도 측정값과, 소형 우주 망원경인 MOST 위성이 정밀하게 잰 밝기 값을 결합했다. 이 연구에서 큰 별의 반지름은 태양의 7.47배이고, 불확실성은 약 7%로 나타났다. 작은 별의 반지름은 태양의 3.74배이므로, 지름은 약 520만 킬로미터이다.

이보다 앞선 1971년의 측정은 서로 떨어진 망원경들의 빛을 결합하는 간섭계로 이루어졌는데, 큰 별의 반지름을 태양의 8.1배, 즉 지름 약 1130만 킬로미터로 구했다. 두 별 모두 완전한 구형은 아니다. 각 별의 중력이 상대 별을 약간 달걀 모양으로 늘이기 때문에, 두 별이 돌면서 쌍의 밝기가 오르내린다.

크기 비교

스피카의 큰 별은 지름이 태양의 약 7.5배이고, 작은 별은 약 3.7배이다.
약 820개의 지구를 옆으로 나란히 늘어놓으면 큰 별의 지름에 해당한다.
레굴루스는 이 사이트에서 한 단계 더 작은 대상으로 적도 지름이 약 580만 킬로미터이며, 스피카의 큰 별은 레굴루스 지름의 약 1.8배이다.
두 별의 중심은 평균 약 1960만 킬로미터 떨어져 있으며, 이는 태양에서 수성까지 거리의 약 3분의 1이다.
태양을 농구공 크기로 줄인다면, 스피카의 큰 별은 지름이 약 1.8미터인 공이 되어, 키가 1.7미터인 사람보다 조금 더 클 것이다. 짝별은 지름이 약 90센티미터인 공이 되고, 두 공은 약 3.4미터 떨어져 있을 것이다.

4일 주기로 도는 두 별

두 별은 4.0145일마다 한 번씩 서로의 둘레를 돈다. 지구에서 보면 두 별 사이의 각거리는 1각초의 1,000분의 2 미만이며, 1각초는 1도의 3,600분의 1이다. 천문학자들은 1890년에 스피카가 쌍성임을 처음 알아냈는데, 별이 움직임에 따라 스피카의 빛에 나타나는 선이 앞뒤로 이동하는 모습을 통해서였다. 두 별이 서로에게 일으키는 조석도 궤도를 한 바퀴 도는 동안 그 선을 변하게 한다.

두 별은 모두 질량이 크고 젊다. 큰 별은 질량이 태양의 약 11.4배이고, 작은 별은 약 7.2배이다. 표면 온도는 각각 섭씨 약 25,000도와 20,600도이고, 이 쌍은 나이가 약 1250만 년이다.

맥동하는 별

큰 별은 세 가지 리듬으로 동시에 맥동하기도 한다. 하나는 별 전체가 부풀었다 줄어드는 리듬이고, 나머지 둘은 별의 모양이 바뀌는 리듬이다. 이 리듬 중 하나는 궤도와 연결되어 있다. 그 진동수는 두 별이 서로의 둘레를 도는 빈도의 정확한 배수이며, 이는 짝별의 조석이 이 리듬을 일으키는 데 한몫함을 시사한다.

출처

Stellar modelling of Spica, a high-mass spectroscopic binary with a β Cep variable primary component. Tkachenko et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2016.
Spectral modelling of the Alpha Virginis (Spica) binary system. Palate et al., Astronomy & Astrophysics, 2013.
Hipparcos, the New Reduction. F. van Leeuwen, via CDS VizieR, 2007.
IAU Catalog of Star Names. IAU Working Group on Star Names, 2022.
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Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
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