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[IT뉴스]100년 추적 끝에…베텔게우스 동반별 찾았다

온카뱅크관리자

2026-08-04 09:37:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 곽노필의 미래창 600광년 거리…태양보다 2∼3배 큰 듯 초신성 폭발에 어떤 영향 미칠지 주목 
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 <img alt="밤하늘 오리온자리에서 베텔게우스와 동반별의 위치를 표시한 사진. 천문학자들이 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경을 이용해 베텔게우스를 공전하는 별로 추정되는 베텔게우스B를 촬영하는 데 성공했다. 왼쪽에 십자선으로 표시된 별이 베텔게우스 동반별. 2024년 12월에 촬영한 사진으로 스피어장비로 베텔게우스의 빛을 차단했기 때문에 베텔게우스는 보이지 않는다. 가운데는 2019년 1월 촬영한 베텔게우스. 유럽남방천문대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093651757otlu.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="qCY1FjAiwC" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093651757otlu.jpg" width="658">
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 밤하늘 오리온자리에서 베텔게우스와 동반별의 위치를 표시한 사진. 천문학자들이 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경을 이용해 베텔게우스를 공전하는 별로 추정되는 베텔게우스B를 촬영하는 데 성공했다. 왼쪽에 십자선으로 표시된 별이 베텔게우스 동반별. 2024년 12월에 촬영한 사진으로 스피어장비로 베텔게우스의 빛을 차단했기 때문에 베텔게우스는 보이지 않는다. 가운데는 2019년 1월 촬영한 베텔게우스. 유럽남방천문대 제공
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 밤하늘 오리온자리에서 빛나는 붉은 별 베텔게우스(Betelgeuse)가 홀로 외로이 존재하는 별이 아니라는 결정적 증거가 포착됐다. 천문학계가 지난 100여년간 추적해 온 ‘베텔게우스의 동반성’이 마침내 베일을 벗었다.
 프랑스 파리천문대가 중심이 된 국제 연구진은 칠레 아타카마사막에 있는 유럽남방천문대(ESO) 초거대망원경(VLT)의 행성 탐색 장비 스피어(SPHERE)를 이용해 13억km 떨어진 거리에서 동반별 베텔게우스B를 직접 촬영하는 데 성공했다고 국제 학술지 ‘천문학 및 천체물리학(Astronomy &amp; Astrophysics)’에 발표했다.
 오리온자리의 어깨쪽에 있는 베텔게우스는 다리 위치에 있는 리겔에 이어 오리온자리에서 두번째로 밝은 별로, 550광년 거리에 있지만 맨눈으로도 쉽게 볼 수 있다.
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 <img alt="적색초거성 베텔게우스와 그 주위를 공전하는 동반별을 묘사한 그림. 유럽우주국 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093653377beun.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="KBdNAzqFms" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093653377beun.jpg" width="658">
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 적색초거성 베텔게우스와 그 주위를 공전하는 동반별을 묘사한 그림. 유럽우주국 제공
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 생의 마지막 단계에 들어선 베텔게우스
 베텔게우스는 중심부에 있는 핵융합 연료 수소를 다 소진한 뒤 크게 부풀어 오른 적색초거성 단계의 별이다. 질량은 태양의 15~20배이지만 크기는 태양 지름의 700~1000배로 추정한다. 만약 우리 태양계 중심에 베텔게우스를 놓는다면 목성 궤도 부근까지 삼켜버릴 정도로 거대하다. 크게 팽창된 상태라 표면 온도는 3200도로 태양(5500도)보다 낮아 붉은 빛을 띤다.
 천문학자들은 베텔게우스의 밝기가 약 2200일(6년)을 주기로 변하는 점을 근거로 이 별에 영향을 주는 동반별이 있을 것으로 생각했다. 그러나 지난 1세기 동안 천문학자들의 집요한 추적에도 동반별은 나타나지 않았다.
 연구진은 동반별이 있다면 가장 멀리 떨어진 지점에 있을 것으로 예측된 2024년 12월 망원경으로 베텔게우스를 관측했다. 이어 수개월에 걸친 데이터 분석 끝에 마침내 동반별 베텔게우스B의 빛을 직접 포착하는 데 성공했다.
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 <img alt="유럽남방천문대 초거대망원경(VLT)에 포착된 베텔게우스와 동반별 베텔게우스B. 흰색 원은 베텔게우스의 크기를 표시한 것이다. 왼쪽 아래 십자선 표시가 베텔게우스B. 유럽남방천문대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093654636bmws.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="G4lHZogREL" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093654636bmws.jpg" width="658">
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 유럽남방천문대 초거대망원경(VLT)에 포착된 베텔게우스와 동반별 베텔게우스B. 흰색 원은 베텔게우스의 크기를 표시한 것이다. 왼쪽 아래 십자선 표시가 베텔게우스B. 유럽남방천문대 제공
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 “영상 확인 순간, 자리에서 벌떡 일어나”
 연구를 이끈 파리천문대의 미겔 몽타르제스 박사는 “처리된 영상을 처음 확인했을 때 나도 모르게 의자에서 벌떡 일어났다”며 “동반별은 태양과 비슷한 질량일 것으로 예상했으나, 실제 관측 결과 태양보다 2~3배 더 크고 밝은 별로 확인됐다”고 말했다. 그는 “이미 수없이 많이 연구된 별에서 태양보다 큰 별을 새롭게 발견하는 이런 순간이야말로 과학을 하면서 가장 보람 있는 순간 중 하나”라고 덧붙였다. 연구진은 두 별이 비슷한 시기에 형성됐을 것으로 가정하고, 두 별의 나이를 800만∼1050만년으로 추정했다. 
 이번 발견의 일등 공신은 원래 외계행성을 찾기 위해 개발된 고성능 영상 장비 스피어(SPHERE)와 초고해상도 영상 처리 기술이다. 연구진은 이 장비를 이용해 베텔게우스의 빛을 차단한 뒤, 옆에 숨어 있던 희미한 베텔게우스B의 빛을 식별해낼 수 있었다. 공동저자인 안토니 보칼레티 박사는 “외계행성을 찾던 정밀 관측 기법이 적색초거성의 동반별을 찾아내는 데도 탁월한 성능을 발휘했다는 사실이 놀랍다”고 말했다.
 몽타르제스 박사는 “동반별이 실제로 존재하는지 100% 확실히 확인하려면 1년 후 별의 반대편에서도 관측해야 하지만, 의심의 여지는 거의 없다”고 말했다.
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 <img alt="베텔게우스(가운데)와 그 주변 밤하늘을 담은 합성 사진. 유럽남방천문대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093655895fnzz.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="Xnu2fSvmDi" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/hani/20260804093655895fnzz.jpg" width="658">
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 베텔게우스(가운데)와 그 주변 밤하늘을 담은 합성 사진. 유럽남방천문대 제공
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 초신성 폭발이 미칠 영향은?
 이번 발견은 단순히 별 하나를 더 찾은 데 그치지 않는다. 베텔게우스처럼 태양 질량보다 8배 이상 큰 별은 생의 마지막에 초신성 폭발을 일으킨다. 별이 더 이상 핵융합을 통해 에너지를 낼 수 없을 때, 자체 중력을 견디지 못하고 순식간에 붕괴하면서 그 반동으로 엄청난 폭발을 일으키는데, 이것이 바로 초신성이다. 폭발 후 남은 중심부는 중성자별이나 블랙홀이 된다. 과학자들은 베텔게우스가 초신성 폭발을 일으키면 보름달만큼 밝게 빛나겠지만 수백광년이나 떨어져 있어 초신성 폭발시 발생하는 고에너지 방사선이 지구에 큰 피해를 주지는 못할 것으로 본다.
 과학자들이 예상하는 베텔게우스의 초신성 폭발 시기는 수만∼수십만년 후다. 하지만 적색초거성 단계에 있는 별은 조건만 맞으면 언제든지 초신성 폭발을 일으킬 수 있다. 몇년 전엔 갑자기 베텔게우스가 어두워지기 시작하면서 초신성 폭발이 임박한 것 아니냐는 추측이 나온 바 있다. 나중에 이는 먼지 구름이 별을 가렸기 때문인 것으로 밝혀졌다. 
 동반별 베텔게우스B는 미래의 초신성 폭발에 어떠한 영향을 미칠까? 이번 발견은 천문학자들에게 새로운 과제를 던져줬다.
 *논문 정보
 VLT/SPHERE images of the candidate companion of Betelgeuse
 https://doi.org/10.1051/0004-6361/202661023
 곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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