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레굴루스

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목차

1. 개요

레굴루스는 사자자리에 있는 별로, 최소 4개의 별로 이루어진 다중성계이다. 주성인 레굴루스 A는 청백색 주계열성과 백색 왜성으로 구성된 쌍성계이며, 빠르게 자전하여 찌그러진 타원체 모양을 하고 있다. 레굴루스 B와 C는 레굴루스 A로부터 멀리 떨어져 있는 오렌지색 주계열성과 적색 왜성으로, 레굴루스 D는 A로부터 더 멀리 떨어져 있다. 이 별은 밤하늘에서 21번째로 밝으며, 달, 금성, 소행성 등에 의한 엄폐 현상이 관측되기도 한다. 고대부터 다양한 문화에서 왕자, 사자의 심장 등으로 불렸으며, 국제천문연맹에 의해 공식 명칭으로 지정되었다.

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레굴루스
기본 정보
레굴루스 (중앙) 와 HD 87884 (오른쪽 위)의 사진
화명레굴루스
영명Regulus
별칭사자자리 알파별
레굴루스의 위치
레굴루스의 위치
명칭
다른 이름코르 레오니스 (Cor Leonis)
바실리쿠스 (Basilicus)
사자의 심장 (Lion's Heart)
렉스 (Rex)
칼브 알 아사드 (Kalb al Asad)
카벨레세드 (Kabeleced)
헌원 14 (軒轅十四)
사자자리 32번성
GJ 9316 A
BD +12 2149
FK5 380
HD 87901
HIP 49669
HR 3982
SAO 98967
LTT 12716
NSV 4750
관측 정보
별자리사자자리
겉보기 등급1.40
변광성 여부의심스러움
위치 정보
시선 속도5.9 km/s
적색 편이0.000020
고유 운동 (적경)-248.73 밀리초/년
고유 운동 (적위)5.59 밀리초/년
연주 시차41.13
절대 등급-0.529
물리적 특징
반지름 (적도)4.3 R☉
질량3.8 M☉
표면 중력3.54 ± 0.09 (log g)
자전 주기16 시간
자전 속도317 km/s
스펙트럼 분류B8IVn
광도360 L☉
표면 온도 (최소)10,200 K
표면 온도 (최대)15,400 K
B-V 색 지수-0.11
U-B 색 지수-0.36
R-I 색 지수-0.10
나이≥10억 년
추가 정보 (HD 87884)
명칭HD 87884
겉보기 등급8.13 (8.14 / 13.5)
위치 정보 (HD 87884)
시선 속도6.3 ± 5 km/s
적색 편이0.000021 ± 0.000017
고유 운동 (적경)-241.1 밀리초/년
고유 운동 (적위)12.2 밀리초/년
절대 등급4.2 / 9.5
물리적 특징 (HD 87884)
반지름0.5 / ? R☉
질량0.8 / 0.2 M☉
표면 중력4.4 / ? (log g)
스펙트럼 분류K0Ve (K2V / M4V)
광도0.50 / ? L☉
표면 온도4,885 / ? K
B-V 색 지수0.86
U-B 색 지수0.46
추가 정보 (HD 87884)
다른 이름GJ 9316 B/C
BD+12 2147
LTT 12714
SAO 98966

2. 항성계

사자자리에서 가장 밝은 별인 레굴루스 (2004년 사진, 밝은 목성 아래 위치).


레굴루스는 최소 네 개의 별로 이루어진 다중 항성계이다. 주요 구성원은 레굴루스 A와 레굴루스 BC이다. 레굴루스 A는 항성계에서 가장 밝게 빛나는 별이며, 그 자체로 쌍성이다. 레굴루스 BC는 A로부터 약 5000 AU 떨어져 있으며, 역시 두 개의 별(레굴루스 B와 C)로 이루어진 쌍성이다. A와 BC는 고유운동을 공유하며 서로 중력적으로 묶여 있는 것으로 보인다.[10]

레굴루스 A로부터 212″ 떨어진 곳에는 12등급 밝기의 레굴루스 D가 있지만, 이는 항성계와 물리적 관련이 없는 배경 천체일 가능성이 높다.

또한, 레굴루스에서 약 3.9pc (약 12.6ly) 떨어져 있는 준별체 SDSS J100711.74+193056.2 (SDSS J1007+1930)는 레굴루스 항성계와 유사한 고유 운동, 시선 속도, 나이를 가져 잠재적인 구성원일 수 있다. 만약 구성원이라면 질량은 약 0.06 M☉ (62.8 MJ)의 갈색 왜성으로 추정된다.

아래 표는 레굴루스 항성계의 구성원에 대한 정보를 요약한 것이다.

레굴루스 시스템
colspan="3" |분리
(각초)		투영된
분리
(AU)		궤도
주기		분광형질량
(M☉)		겉보기 등급
(V)
레굴루스 ABC레굴루스 A[4]레굴루스 Aa0.0150.35640.1일B8 IVn3.441.4
(결합)
레굴루스 AbWD?0.31
레굴루스 BC[4]레굴루스 B2.160600년K2V0.788.1
레굴루스 CM4V0.3213.5
SDSS J1007+193027,2008,000,0002억
년		L90.0626


2. 1. 레굴루스 A

레굴루스 A는 레굴루스 별 시스템의 주된 항성으로, 쌍성이다. 이 쌍성계는 분광형 B8 IVn[4]의 청백색 준거성과 그 주위를 공전하는 동반성으로 이루어져 있다. 동반성은 질량이 최소 0.3 태양 질량이며, 백색 왜성일 것으로 추정된다.

두 별은 약 40.1일[4]의 주기로 서로의 공통 질량 중심 주위를 공전한다. 주성의 모양이 극도로 찌그러져 있기 때문에, 두 별 사이의 상대적인 궤도 운동은 단순한 케플러 운동과는 다를 수 있으며, 케플러의 제3법칙이 정확히 적용되지 않을 수 있다.

주성은 태양 질량의 약 3.8배에 달하며[4], 자전 주기가 15.9시간에 불과할 정도로 매우 빠르게 회전한다.[3] 이는 태양의 자전 주기인 25일보다 훨씬 빠른 속도이다.[3] 이 빠른 자전 때문에 주성은 적도 부분이 부풀어 오른 타원체 모양을 하고 있다. 미국 캘리포니아주 윌슨산 천문대의 관측 결과에 따르면, 적도 반지름이 극 반지름보다 약 30% 더 크다. 자전 속도는 적도 표면에서 초당 약 320km에 달하며, 이는 별이 부서지기 직전 속도의 96.5%에 해당한다. 이로 인해 별은 편광된 빛을 방출한다.

빠른 자전은 중력 암흑화 현상을 일으켜, 별의 극 지역 표면 온도가 적도 지역보다 훨씬 높다. 극 지역의 온도는 약 15100°C이고 적도 지역은 약 10000°C로, 극 지역이 표면 단위 면적당 5배 더 밝다.

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레굴루스 A의 나이는 주성의 온도, 광도, 질량 등을 고려했을 때 약 5천만 년에서 1억 년 정도로 비교적 젊게 추정되었다. 하지만 동반성으로 백색 왜성이 존재한다는 사실은 이 시스템의 나이가 최소 10억 년 이상이어야 함을 시사한다. 백색 왜성은 항성이 진화의 마지막 단계를 거쳐 형성되기 때문이다.

이 나이 추정의 불일치는 과거에 동반성이 거성 단계에서 현재의 주성에게 질량을 상당히 넘겨주었기 때문으로 설명될 수 있다. 즉, 원래는 동반성이 더 무거웠으나 진화 과정에서 물질을 잃고 백색 왜성이 되었고, 그 물질을 받은 주성이 현재와 같이 무겁고 빠르게 회전하게 되었다는 것이다.

2. 2. 레굴루스 B와 C

레굴루스 BC는 주성 레굴루스 A로부터 약 5000AU 떨어져 있는 동반성계이다. 레굴루스 A와 BC는 공통 고유 운동을 공유하며 서로 중력적으로 묶여 공전하는 것으로 여겨지지만, 그 공전 주기는 수백만 년에 달할 것으로 추정된다.

레굴루스 BC 자체도 하나의 쌍성계를 이루고 있으며, 헨리 드레이퍼 목록에서는 HD 87884라는 번호로 등재되어 있다. 이 쌍성계는 분광형 K2V의 오렌지색 왜성(주계열성)인 레굴루스 B와 분광형 M4V의 적색 왜성인 레굴루스 C로 구성된다. 레굴루스 B의 질량은 태양의 약 0.78배이며 겉보기 등급은 8.1이다. 레굴루스 C의 질량은 태양의 약 0.32배이고 겉보기 등급은 13.5이다.

레굴루스 B와 C는 서로 약 60AU의 투영된 거리를 두고 약 600년의 주기로 공전하는 것으로 보인다. 1942년에 관측된 두 별 사이의 각분리 거리는 약 2.5초각이었다.

2. 3. 레굴루스 D

레굴루스 A로부터 212″ 떨어져 있는 12등급의 동반성이다. 하지만 레굴루스 항성계와는 물리적으로 관련이 없는 배경 천체로 여겨진다.

3. 관측

셀레스론 CGEM DX 1100 @ F6.3, Canon T3i, Televue 4X Powermate, ISO 800, 30초 노출로 촬영한 레굴루스


햇빛 속에서 110mm 굴절 망원경을 통해 본 레굴루스


레굴루스 항성계의 전체 겉보기 등급은 +1.35로, 밤하늘에서 21번째로 밝은 별이다. 항성계에서 나오는 빛의 대부분은 주성인 레굴루스 A에서 나온다. 동반성인 레굴루스 B의 밝기는 +8.1 등급으로, 관측하려면 쌍안경이 필요하다. 가장 어두운 레굴루스 C는 +13.5 등급으로, 더 큰 망원경이 있어야 볼 수 있다. 레굴루스 A 자체는 분광쌍성이지만, 주성이 워낙 밝아 동반성은 아직 직접 관측된 바 없다. 레굴루스 B와 C로 이루어진 쌍(BC)은 레굴루스 A로부터 177 초각 떨어져 있어 아마추어용 망원경으로도 분리해서 관측할 수 있다.[16]

레굴루스는 황도에서 약 0.47도 떨어져 있어, 밝은 별들 중 황도에 가장 가깝다. 이 때문에 주기적으로 달이 레굴루스 앞을 지나가는 엄폐 현상이 일어난다. 달의 세차 운동 주기에 따라 약 9.3년마다 엄폐가 발생하며, 마지막 엄폐 주기는 2017년경이었다.[2] 드물게 수성이나 금성, 또는 소행성이 레굴루스를 가리기도 한다. 레굴루스 외에 바이어 명명법이 부여된 별 중 황도 0.9도 이내에 있는 것은 7개뿐이며, 그중 다음으로 밝은 것은 +3.53 등급의 델타(δ) 쌍둥이자리이다.

행성에 의한 레굴루스 엄폐 중 가장 최근의 사건은 1959년 7월 7일 금성에 의해 가려진 것이었다. 다음 금성에 의한 엄폐는 2044년 10월 1일로 예정되어 있다. 다른 행성들은 궤도 교점의 위치 때문에 앞으로 수천 년 동안은 레굴루스를 가릴 일이 없을 것으로 보인다. 소행성에 의한 엄폐도 관측된 바 있다. 2005년 10월 19일에는 소행성 166 로도피가 레굴루스를 가리는 현상이 포르투갈, 스페인, 이탈리아, 그리스 등지에서 관측되었다. 이때 빛이 중력에 의해 휘어지는 현상이 측정되었는데, 이는 아인슈타인의 일반 상대성이론 예측과 일치하는 결과였다.[17] 2014년 3월 20일에는 소행성 163 에리고네가 레굴루스 앞을 지나갔으나,[18] 엄폐 관측 예상 지역이었던 뉴욕주와 온타리오주 동부에 구름이 많아 관측 기록은 없는 것으로 보고되었다.

북반구에서는 늦겨울부터 봄까지 저녁 하늘에서 레굴루스를 가장 좋은 조건으로 관측할 수 있다. 레굴루스는 매년 8월 22일을 전후한 약 한 달간 태양과 가까워져 관측이 어렵지만, 이 시기를 제외하면 일 년 내내 밤하늘 어딘가에서 볼 수 있다. 매년 8월에는 SOHO 위성의 LASCO C3 관측 장비 앞을 지나가는 모습이 포착되기도 한다. 지구 관측자 기준으로 레굴루스의 헬리악 상승(태양이 뜨기 직전 새벽 하늘에 처음 나타나는 현상)은 대략 9월 첫째 주에 일어난다. 약 8년 주기로 금성이 이 시기에 레굴루스 근처를 통과하는데, 2014년 9월 5일과 2022년 9월 5일에 이러한 현상이 있었다.

4. 명칭 및 문화적 연관성

존 플램스티드의 천구도감에 수록된 사자자리. 레굴루스는 사자의 가슴 부분에 'α'로 표기되어 있다.


사자자리 알파(α)는 이 별의 바이어 명명법에 따른 표기이다. 전통적으로 불려온 고유 명칭 '''레굴루스'''(라틴어: Regulus)는 '왕자' 또는 '작은 왕'을 의미한다.[19] 이 이름은 16세기 초에 처음 사용된 것으로 알려져 있다. 2016년 국제천문연맹(IAU) 산하 항성명칭심의위원회(WGSN)는 항성의 고유 명칭을 목록화하고 표준화하는 작업을 진행했으며,[20] 같은 해 7월 발표된 첫 목록에 '레굴루스'를 사자자리 알파(α)의 공식 명칭으로 포함시켰다.[21] 현재 레굴루스는 IAU 항성명칭목록에 공식 등재되어 있다.[22]

그리스어로는 '바실리스코스'(Basiliskos) 또는 라틴어식 표기인 '바실리스쿠스'(Basiliscus)라고 불렀는데, 이는 레굴루스와 마찬가지로 '작은 왕'을 의미한다.[23][24] 또한 아랍어로는 قلب الأسد|칼브 알-아사드ar(Qalb al-Asad)라고 불렸으며, 이는 '사자의 심장'이라는 뜻이다. 이 이름은 때때로 '카벨라세드'(Kabelaced)로 옮겨지기도 했다. '사자의 심장'이라는 의미는 그리스어 '카르디아 레온토스'(Καρδια Λεοντος)와 라틴어 '코르 레오니스'(Cor Leōnis)에서도 동일하게 나타난다.[23][25]

동아시아 문화권에서는 성수의 헌원(軒轅) 별자리에 속하며, '''헌원십사'''(軒轅十四)라고 불렀다. 이는 '헌원의 열네 번째 별'이라는 의미이다. 힌두 천문학에서는 나크샤트라 중 하나인 '마가'(Maghā)에 해당하며, '풍요로움' 또는 '강력함'을 의미한다.

고대 바빌로니아에서는 '샤루'(Sharru, '왕')라고 불렀으며, 황도대의 15번째 별자리로 여겨졌다. 바빌로니아의 천문 목록인 물.아핀에는 레굴루스가 '루갈'(Lugal, '왕')로 기록되어 있으며, "사자 가슴의 별"이라는 설명이 덧붙여져 있다.[27] 소그디아나에서는 '마그'(Magh, '위대함'), 페르시아에서는 '미얀'(Miyan, '중심')으로 불렸으며, 특히 페르시아에서는 네 개의 '왕성'(Royal stars) 중 하나로 간주되었다.[26]

중세 유럽과 아랍의 점성술에서는 레굴루스를 15개의 베헤니언 붙박이별 중 하나로 여겼다. 이 별은 보석 중 화강암, 약초 중 쑥과 연결되었으며, 카발라에서는
카발라 상징
과 같은 상징 기호와 관련되었다.

5. 레굴루스 엄폐

레굴루스는 황도에서 약 0.465도 떨어져 있어, 밤하늘의 밝은 별들 중 황도에 가장 가깝다. 황도에 매우 가깝기 때문에 달, 행성, 소행성 등에 의해 가려지는 엄폐 현상이 다른 밝은 별들에 비해 자주 일어난다. 황도에서 0.9° 이내에 있는 다른 바이어 명명법이 부여된 별 중 레굴루스 다음으로 밝은 것은 +3.53 등급의 δ (델타) 쌍둥이자리이다.

달에 의한 레굴루스 엄폐는 달의 세차운동으로 인해 약 9.3년 주기로 발생한다. 가장 최근의 엄폐 주기는 2017년경이었으며, 2016년 12월부터 2017년 7월까지 매달 엄폐가 발생했으나, 각 엄폐는 지구상의 특정 지역에서만 관측 가능했다.[2]

행성에 의한 엄폐는 매우 드물게 발생한다. 수성과 금성에 의한 엄폐가 이론적으로 가능하며, 기록된 마지막 행성 엄폐는 1959년 7월 7일 금성에 의해 일어났다. 다음 금성에 의한 레굴루스 엄폐는 2044년 10월 1일로 예정되어 있다. 다른 행성들은 교점의 위치 때문에 향후 수천 년 동안 레굴루스를 엄폐하지 않을 것으로 보인다.

소행성에 의한 엄폐도 관측되거나 예측되었다. 2005년 10월 19일에는 소행성 166 로도페가 레굴루스를 가리는 현상이 이탈리아에서 관측되었는데, 이때 빛의 미분 굴절 현상이 측정되어 일반 상대성 이론과 일치하는 결과가 나오기도 했다. 2014년 3월 20일 이른 아침에는 소행성 163 에리고네에 의한 엄폐가 예측되었다. 엄폐 예상 경로는 뉴욕주와 온타리오주 동부를 통과했지만, 당시 기상 조건(구름) 때문에 실제로 이를 관측했다는 보고는 없었으며, 국제 엄폐 타이밍 협회(IOTA)에도 관측 기록이 접수되지 않았다.

레굴루스계는 태양계의 주요 천체들의 평균 궤도와 가깝게 정렬되어 있고 밝기 때문에, 엄폐 현상을 이용한 연구에 유용하다. 특히 망원경을 통해 엄폐를 관측함으로써, 알려지거나 알려지지 않은 태양계의 작은 천체들(예: 트로얀)을 연구하고 식별하는 데 활용될 수 있다.

참조

[1] OED regulus
[2] 웹사이트 2016 Bright Star Occultations https://web.archive.[...]
[3] 웹사이트 Sun Fact Sheet https://nssdc.gsfc.n[...] 2023-12-15
[4] 문서
[5] 논문 The Tycho-2 catalogue of the 2.5 million brightest stars
[6] 논문 VizieR Online Data Catalog: Catalogue of Stellar Photometry in Johnson's 11-color system
[7] 논문 VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007–2013)
[8] 논문 The Revision of the General Catalogue of Radial Velocities
[9] 논문 On the post-T-Tauri nature of late-type visual companions to B-type stars
[10] 논문 MSC – a catalogue of physical multiple stars
[11] 논문 A Spectroscopic Orbit for Regulus 2008
[12] 논문 The 2001 US Naval Observatory Double Star CD-ROM. I. The Washington Double Star Catalog
[13] 논문 First Results from the CHARA Array. I. An Interferometric and Spectroscopic Study of the Fast Rotator Alpha Leonis (Regulus) 2005
[14] 논문 Polarization due to rotational distortion in the bright star Regulus
[15] 논문 A study of visual double stars with early type primaries. IV Astrophysical data
[16] 서적 The Science and Art of Using Telescopes
[17] 논문 Asteroidal Occultation of Regulus:. Differential Effect of Light Bending
[18] 논문 Stellar limb darkening scan during 163 Erigone asteroidal occultation of Regulus on March 20, 2014 at 6:06 UT
[19] 웹인용 rēgŭlus , i, m. dim. rex. http://www.perseus.t[...] 2018-03-15
[20] 웹인용 IAU Working Group on Star Names (WGSN) https://www.iau.org/[...] 2016-05-22
[21] 웹인용 Bulletin of the IAU Working Group on Star Names, No. 1 http://www.pas.roche[...] 2016-07-28
[22] 웹인용 IAU Catalog of Star Names http://www.pas.roche[...] 2016-07-28
[23] 인용 Introduction to the Phenomena
[24] 웹인용 A Greek-English Lexicon http://www.perseus.t[...] 2018-03-15
[25] LSJ καρδία
[26] 서적 Star Names: Their Lore and Meaning https://archive.org/[...] Dover 1963
[27] 논문 Origins of the ancient constellations: I. The Mesopotamian traditions 1998-02


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