알골

1. 개요

알골은 지구에서 92.8광년 떨어진 페르세우스자리에 있는 삼중성계이다. 이 별은 A, B, C 세 개의 별로 구성되어 있으며, A와 B는 서로 매우 가까이 공전하고 C는 멀리 떨어져 있다. 알골은 식 현상으로 인해 밝기가 주기적으로 변하는 변광성으로, A별을 B별이 가리는 현상으로 인해 밝기가 감소한다. 알골 항성계는 엑스선 및 전파 플레어를 방출하며, 질량 이동 현상으로 인해 항성 진화 이론과 모순되는 '알골 역설'을 보인다. 알골은 고대부터 불길한 별로 여겨졌으며, 여러 문화권에서 악마나 불행과 연관되어 왔다.

2. 구성

알골은 실제로 세 개의 별로 이루어진 삼중성계이다. 알골 A, B, C 중 A와 B는 0.062 천문단위로 매우 가까이 붙어 있으며, C는 A와 B로부터 2.69 천문단위 떨어져서 공전하고 있다. 이들의 궤도 평면이 지구 관측자의 시선과 평행하게 놓여 있어, 주기적으로 B가 A를 가리는 것처럼 보여 밝기가 감소한다.

알골 항성계의 총 질량은 태양의 5.8배 정도이며, 세 항성의 질량비는 4.5 : 1 : 2이다. 알골은 지구에서 92.8광년 떨어져 있으나, 730만 년 전에는 지구에서 불과 9.8광년 거리에 있었다. 이때 알골은 밤하늘에서 -2.5등급(이는 목성이 가장 밝을 때와 비슷한 값이다)으로 보였을 것이며, 지금 우리가 보는 시리우스보다 훨씬 더 밝았다. 이 거리는 오르트 구름을 미묘하게 뒤흔들어 혜성 궤도를 태양계 쪽으로 바꾸게 만들었을 것으로 보이나, 이들이 행성들을 폭격할 확률에는 큰 변화가 없었던 것으로 생각된다.

별자리 중에서는 페르세우스자리가 가진 괴물 메두사의 머리에 해당한다.

2.1. 알골 역설

천문학자들은 알골 항성계가 항성 진화 이론과 맞지 않음을 발견했으며, 이를 알골 역설이라고 부른다. 쌍성계 구성원들은 거의 같은 시기에 탄생하며, 둘 중 질량이 무거운 쪽은 가벼운 쪽보다 빠르게 진화한다. 그러나 질량이 더 큰 알골 A는 주계열성임에 반해 질량이 작은 알골 B는 준거성이다. 이 역설은 질량 이동으로 설명할 수 있다. 질량이 큰 쪽은 준거성으로 진화하면서 자신의 로슈 한계를 채우며, 주성의 물질은 동반성으로 흘러들어간다. 실제로 알골과 비슷한 쌍성계에서 한쪽 별의 가스가 다른 쪽 별로 흘러들어가는 모습이 관측되기도 했다.

2.2. 엑스선 및 전파 플레어

알골 항성계는 엑스선 및 전파 플레어 형태로 활동량이 변화한다. 엑스선 플레어는 알골 A와 B 사이의 질량 이동 과정에서 두 항성의 자기장이 상호 작용하면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 전파 플레어는 흑점과 유사한 자기 주기에 의해 발생하지만, 이 별들의 자기장은 태양의 자기장보다 최대 10배 더 강하기 때문에, 이러한 전파 플레어는 더 강력하고 지속적이다. 초장기선 간섭계를 사용하여 알골에서 전파 방출원으로 부 구성 요소를 확인한 연구 결과도 있다.

3. 관측 역사

알골은 고대 이집트 시대부터 그 존재가 알려졌다. 약 3,200년 전 고대 이집트인들이 작성한 카이로 달력에는 행운과 불운의 날들이 기록되어 있는데, 이는 알골의 밝기 변화를 관측한 가장 오래된 역사적 기록으로 여겨진다. 알골이 악마와 같은 존재(고르곤, 굴)와 연관된 것은 17세기 이전부터 변광성을 인지했음을 시사하지만, 논쟁의 여지는 남아있다. 964년경 아랍 천문학자 알 수피는 그의 저서 항성서에서 알골의 변광성에 대해 언급하지 않았다.

알골의 변광성은 1667년 이탈리아 천문학자 제미니아노 몬타나리에 의해 처음 기록되었다. 그러나 그 주기적인 밝기 변화는 1세기 이상 지난 후에야 인식되었다. 영국의 아마추어 천문학자 존 굿리케는 1783년 5월 왕립 학회에 알골의 변광성에 대한 메커니즘을 제안하는 연구 결과를 발표했다. 그는 주기적인 변광성이 어두운 천체가 별 앞을 지나가거나, 별 자체가 어두운 영역을 가지고 회전하기 때문이라고 주장했다. 이 공로로 그는 코플리 메달을 수상했다.

1881년, 하버드 천문학자 에드워드 찰스 피커링은 알골이 실제로 식쌍성임을 보여주는 증거를 제시했다. 1889년 포츠담 천문학자 헤르만 카를 포겔은 알골의 스펙트럼에서 주기적인 도플러 이동을 발견하여 시선 속도 변화를 추론함으로써 이를 확인했다. 알골은 최초로 알려진 분광 쌍성 중 하나가 되었다. 일리노이 대학교 천문대의 조엘 스테빈스는 초기 셀레늄 셀 광도계를 사용하여 최초의 광전 측광 연구를 수행하여 두 번째 극소점과 두 별 사이의 반사 효과를 밝혀냈다. 관측된 분광학적 특징을 설명하기 어려워 세 번째 별의 존재 가능성이 제기되었고, 40년 후 이 추측이 사실로 밝혀졌다.

2013년, 헬싱키 대학교 연구진은 고대 이집트의 카이로 달력을 분석한 결과, 3천 년 전 알골의 주기가 2.850일이었음을 시사하는 증거를 발견했다고 천체물리학 저널에 발표했다.

4. 문화적 의미

알골은 많은 문화권에서 불행을 가져다준다고 여겨진 대표적인 별이다.

‘알골’이라는 이름은 ‘식시귀(구울)의 머리’라는 뜻의 아랍어 ‘라스 알굴’(رأس الغول^아랍어)에서 왔다. 히브리 전승에서는 이 별을 ‘사탄의 머리(Rōsh ha Sāṭān)’라 불렀다. 고대 중국에서는 알골이 관측되면 나라에 재난이 다가와 많은 시체가 쌓이게 된다 하여 ‘적시성(積屍星)’이라 불렀다.

역사적으로 이 별은 다양한 문화권에서 피비린내 나는 폭력과 강하게 연관되어 왔다. 알렉산드리아의 천문학자 프톨레마이오스의 2세기 점성술 텍스트인 테트라비블로스에서 알골은 "페르세우스의 고르곤"으로 언급되며 참수에 의한 죽음과 관련이 있는데, 이는 뱀 머리카락을 가진 고르곤 메두사에 대한 영웅 페르세우스의 승리 신화와 일치하는 주제이다. 항성 점성술에서 알골은 하늘에서 가장 불운한 별 중 하나로 여겨졌다.

5. 명칭

‘알골’이라는 이름은 ‘식시귀(구울)의 머리’라는 뜻의 아랍어 ‘라스 알굴’(رأس الغول^아랍어)에서 왔다. 영어 이름인 데몬 스타(Demon Star)는 이 아랍어 이름에서 유래되었다. 히브리 전승에서는 이 별을 ‘사탄의 머리(Rōsh ha Sāṭān)’라 불렀다. 16세기의 알골의 라틴어 이름은 Caput Larvae 또는 "유령의 머리"였다.

중국에서는 大陵^중국어 (Dà Líng^zh-Latn), 즉 능묘(Mausoleum)는 β 페르세이, 9 페르세이, τ 페르세이, ι 페르세이, κ 페르세이, ρ 페르세이, 16 페르세이 및 12 페르세이로 구성된 별자리이다. 결과적으로 β 페르세이 자체의 중국 이름은 大陵五^중국어 (Dà Líng wu^zh-Latn, 영어: 능묘의 다섯 번째 별)이다. R.H. 앨런에 따르면 이 별은 Tseih She 積屍^중국어 (Zhi Shī^zh-Latn), 즉 "시체 더미"(Piled up Corpses)라는 섬뜩한 이름을 가지고 있었지만 이것은 잘못 식별된 것으로 보이며, Dié Shī는 능묘 내에 있는 π 페르세이가 맞다. 고대 중국에서는 알골이 관측되면 나라에 재난이 다가와 많은 시체가 쌓이게 된다하여 ‘적시성(積屍星)’이라 불렀다.

2016년, 국제천문연맹은 별의 고유 이름을 목록화하고 표준화하기 위해 별 이름 워킹 그룹(WGSN)을 조직했다. WGSN의 2016년 7월 첫 번째 회보에는 WGSN에서 승인한 첫 두 개의 이름 배치를 표로 담았으며, 여기에는 이 별의 이름으로 알골(Algol)이 포함되었다. 이는 IAU 별 이름 목록에 등재되어 있다.