시리우스

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1. 개요
2. 관측 역사
- 2.1. 붉은색 논쟁
3. 물리적 특성
4. 항성계
- 4.1. 시리우스 A
- 4.2. 시리우스 B
5. 시리우스와 문화
6. 현대 문화 속 시리우스
참조

1. 개요

시리우스는 큰개자리에 있는 가장 밝은 별로, 고대 이집트에서 나일강 범람 시기를 알려주는 중요한 별로 여겨졌다. 고대 그리스에서는 뜨겁고 건조한 여름의 시작을 알리는 별로 인식되었으며, 로마인들은 시리우스의 출현과 관련된 의식을 치렀다. 프톨레미는 시리우스를 붉은색 별로 기록했으나, 현재는 청백색으로 관측되어 붉은색 논쟁이 있었다. 시리우스는 약 8.6광년 거리에 있는 쌍성계로, 주계열성인 시리우스 A와 백색 왜성인 시리우스 B로 이루어져 있다. 시리우스는 동아시아, 이란, 폴리네시아 등 다양한 문화권에서 중요하게 여겨졌으며, 현대 문화에서도 과학 소설, 대중 문화, 상품 등에 소재로 활용된다.

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Am 별 - 알골
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시리우스
지도 정보
기본 정보
이름	시리우스
로마자 표기	Sirius A / B
다른 이름	개의 별(Dog Star), Aschere, Canicula, 알 시라, 소티스, 알하버, 므르가비아다, 루브다카, 천랑성, BD −16°1591, GCTP 1577.00 A/B, 글리제 244 A/B, LHS 219, ADS 5423, LTT 2638.
별자리	큰개자리
겉보기 등급	-1.47 (A) / 8.30 (B)
분광형	A1Vm (A) / DA2 (B)
거리	8.59 ± 0.04 광년 (2.6370612 ± 0.01 파섹)
연주 시차	379.21 ± 1.58 밀리초각
천구 좌표
적경	06시 45분 08.9173초
적위	−16° 42′ 58.017″
적방 편이	-0.000018
시선 속도	-5.50 km/s
고유 운동	적경: -546.01 밀리초각/년, 적위: -1223.07 밀리초각/년
물리적 특성
질량	2.02 (A) / 0.978 (B) 태양질량
반지름	1.711 (A) / 0.0084 ± 3% (B) 태양반경
광도	25.4 (A) / 0.026 (B) 태양광도
표면 온도	9,940 (A) / 25,200 (B) 켈빈
절대 등급	1.42 (A) / 11.18 (B)
표면 중력	4.33 (A) / 8.57 (B)
중원소 함량	0.50
나이	2~3 × 10⁸년
B-V 색 지수	0.01 (A) / −0.03 (B)
U-B 색 지수	-0.05 (A) / -1.04 (B)
항성계 정보
바이어 명칭	큰개자리 알파(α CMa)
플램스티드 명칭	큰개자리 9
밝은 별 목록	HR 2491
헨리 드레이퍼 목록	HD 48915
히파르코스 목록	HIP 32349
기타 명칭	BD −16°1591, GCTP 1577.00 A/B, 글리제 244 A/B, LHS 219, ADS 5423, LTT 2638, EGGR 49, WD 0642-166
시리우스 A 정보
겉보기 등급	-1.09
분광형	A1V, A1m
절대 등급	1.42
반지름	1.711 태양반경
질량	2.02 태양질량
표면 중력	4.33 (log g)
자전 속도	16 km/s
광도	25.4 태양광도
표면 온도	9,940 켈빈
시리우스 B 정보
겉보기 등급	8.44
분류	백색 왜성
반지름	0.0084 ± 3% 태양반경
질량	0.978 태양질량
표면 중력	8.57 (log g)
광도	0.056 태양광도
표면 온도	25,200 켈빈
스펙트럼 분류	DA1.9
궤도 정보 (시리우스 B)
궤도 장반경	7.50 ± 0.04″
이심률	0.5923 ± 0.0019
공전 주기	50.09 ± 0.055 년
궤도 경사각	136.53 ± 0.43°
근점 인자	147.27 ± 0.54°
승교점 황경	44.57 ± 0.44°
이전 근점 통과	1894.13 ± 0.015
기타 정보
해석	불탐, 빛남
허블 우주 망원경으로 촬영한 시리우스 A(중앙)와 B(왼쪽 아래)

2. 관측 역사

시리우스는 아주 오래전부터 인류의 천문 기록에 등장하는 별이다. 고대 이집트에서는 이 별을 '소프데트'(Σῶθις^grc, 소티스)라고 불렀으며, 나일강이 범람하는 시기를 알려주는 중요한 별로 여겼다. 이집트인들은 시리우스가 약 70일 동안 보이지 않다가 여름 지점 직전 동쪽 하늘에 다시 나타나는 현상을 기준으로 1년을 계산했다. 시리우스는 이시스 여신과 밀접하게 관련되어 있었으며, 상형문자로는 별과 삼각형으로 표현되었다. 시리우스가 보이지 않는 70일은 이시스와 오시리스가 이집트 신화 속 지하 세계인 두아트를 통과하는 기간으로 여겨졌다.

고대 그리스인들은 시리우스가 나타나면 덥고 건조한 여름이 시작된다고 생각했다. 이 별이 식물을 시들게 하고 사람을 약하게 만들며, 여성을 흥분시킨다고 믿었다. 또한 시리우스가 깜빡이는 현상을 불길하게 여겨, 이 별이 해로운 기운을 뿜어낸다고 생각했다. 시리우스가 나타난 이후의 여름철을 '개의 날들'(Dog Days)이라고 불렀다. 에게해 케아 섬 주민들은 시리우스와 제우스에게 제물을 바치며 시원한 바람을 기원했고, 시리우스가 맑게 뜨면 행운을, 흐릿하게 뜨면 전염병을 예고한다고 믿었다. 기원전 3세기 케아 섬에서 사용된 동전에는 개와 빛을 뿜는 별이 새겨져 있어 시리우스의 중요성을 짐작할 수 있다.

고대 로마인들은 4월 25일경 시리우스가 떠오를 때 로비고 여신에게 개를 제물로 바치는 의식을 치렀다. 이는 시리우스가 농작물에 병충해를 일으키지 않기를 기원하는 의미였다.

프톨레미는 알마게스트에서 별들의 위치를 기록하면서 시리우스를 천구의 중앙 자오선 위치로 사용했다. 그는 시리우스를 붉은색 별 중 하나로 기록했는데, 이는 현재 시리우스가 흰색으로 보이는 것과는 다른 기록이다.

2. 1. 붉은색 논쟁

클라우디오스 프톨레마이오스는 시리우스를 베텔게우스, 안타레스, 알데바란, 아르크투루스, 폴룩스와 함께 붉은색으로 묘사했다. 그러나 실제 시리우스는 청백색으로 빛난다. 이러한 불일치는 영국 러틀랜드주 린든 마을의 아마추어 천문가 토마스 바커가 처음으로 지적하여 1760년 런던의 왕립학회 회의에서 발표했다. 1839년 존 허셜은 2년 전에 보았던 용골자리 η별의 영향을 받았을 가능성을 고려하여 다시 시리우스의 색깔에 대해 지적했다. 1892년 토마스 시는 이에 관한 몇몇 논문을 출판했고, 1926년 최종 요약이 발표되면서 붉은 시리우스에 대한 논쟁이 다시 시작되었다.

토마스 시는 프톨레마이오스뿐 아니라 시인 아라토스, 웅변가 키케로, 장군 게르마니쿠스의 글도 인용했지만, 이들 3명은 천문학자가 아니었고, 키케로와 게르마니쿠스는 아라토스의 저서 『파이노메나』를 번역·인용했을 뿐이다. 로마 제국의 정치가 세네카도 시리우스가 화성보다 붉다고 기록했다. 그러나 모든 고대 기록에서 시리우스가 붉다고 기록된 것은 아니다. 1세기의 시인 마르쿠스 마닐리우스는 4세기의 아비에누스와 마찬가지로 시리우스를 "바다의 푸른색"으로 표현했다. 고대 중국에서는 기원전 2세기부터 7세기까지의 여러 기록 모두에서 시리우스의 색깔이 "흰색"으로 표현되어 있다.

1985년, 독일의 천문학자 슐로서와 베르크만은 8세기 이탈리아 롬바르디아주의 사본을 출판했다. 내용은 투르의 그레고리우스가 쓴 ''De cursu stellarum ratio''이다. 이 라틴어로 쓰인 글에는 별의 위치로부터 야간에 예배를 드리는 시간을 구하는 방법 등이 적혀 있다. 그리고 여기에서도 시리우스는 "붉은색"으로 표현되어 있다. 출판한 두 사람은 동반성인 시리우스 B가 적색 거성이었기 때문에 시리우스가 붉게 보였을 것이라는 가설을 제기했다.

시리우스 B가 적색 거성이었다면 붉게 보일 가능성도 있지만, 불과 수천 년 만에 시리우스 B가 백색왜성이 되는 것은 항성의 진화를 고려해 보더라도 있을 수 없고, 다른 천문학자들로부터 부정되고 있다. 또한 이 붉은 별은 아르크투루스를 가리키는 것이라는 반론도 제기되었다. 지난 수천 년 동안 적색 거성이 된 시리우스 B에서 가스가 방출된 흔적을 보여주는 관측 결과는 얻어지지 않았고, 항성계에 그러한 변화는 없었던 것으로 여겨진다.

다른 설로는, 아직 발견되지 않은 제3의 천체에 의해 붉게 보였을 것이라는 설도 제기되고 있다. 그 외에도, 실제로 시리우스가 붉다는 것이 아니라 단순한 비유적 표현이라는 설도 있다. 또한 시리우스가 지평선 근처에 있으면 레이리 산란이라고 하는 대기의 영향으로 색깔이 빨강, 흰색, 파랑으로 변하는 경우가 있다.

3. 물리적 특성

찬드라 엑스선 천문대가 시리우스 계를 찍은 사진. 두 발광점 중 밝은 쪽이 시리우스 B이다. 제공: NASA/SAO/CXC.

시리우스는 두 개의 별이 질량 중심을 돌고 있는 쌍성계로, 이들은 약 20천문단위(태양과 천왕성 사이의 거리 정도) 떨어져서 50.1년에 한 번씩 서로 공전한다. 밝은 쪽인 시리우스 A는 분광형 A1 V의 A형 주계열성으로, 표면 온도는 9,940 켈빈이다. 짝별인 시리우스 B는 이미 주계열성 단계를 벗어나 백색 왜성이 되었다. 가시광선 영역에서 B의 밝기는 A의 1만 분의 1에 불과하지만, 한때 B는 A보다 더 무겁고 밝은 별이었다.

시리우스 계의 나이는 약 2억 3천만 년으로, 처음에는 청백색 주계열성과 백색 주계열성 두 개가 서로의 질량 중심을 9.1년에 한 바퀴 돌고 있었을 것으로 추정된다. IRAS 관측 자료에 따르면 시리우스 계는 예상보다 높은 적외선 복사를 나타내는데, 이는 항성계에 먼지가 존재한다는 의미이며, 쌍성계에서는 드문 현상으로 여겨진다. 찬드라 엑스선 망원경 사진에서는 시리우스 B가 A보다 밝게 나타나는데, 이는 B가 A보다 엑스선을 더 많이 방출하기 때문이다.

시리우스 A의 질량은 태양의 두 배가 넘는다. 천문 간섭계로 측정한 각지름은 5.936±0.016밀리초각이다. 자전 속도는 초당 16킬로미터로 A형 주계열성 중에서는 느린 편이어서 적도가 부풀어 오르는 현상은 나타나지 않는다. 크기가 비슷한 베가는 초당 274킬로미터의 빠른 속도로 자전하여 적도가 크게 부풀어 있다는 점과 비교하면 차이가 더욱 두드러진다. 시리우스 A 표면에서는 약한 자기장이 관측된다.

항성 모형에 따르면 시리우스 A는 분자구름이 붕괴하면서 탄생했으며, 탄생 후 천만 년이 지나 내부 에너지는 전적으로 열핵반응에서 생성되게 되었다. 중심핵은 대류하기 시작했으며 CNO 순환을 통해 에너지를 생산한다. 시리우스 A는 탄생 후 10억 년 안에 중심핵의 수소를 모두 소진하고, 적색 거성 단계를 거쳐 백색 왜성이 될 것이다.

시리우스 A는 Am 별로 분류되는데, 이는 스펙트럼에 두꺼운 금속 흡수선이 나타나기 때문이다. 이는 수소나 헬륨보다 무거운 원소(예: 철)가 풍부하다는 것을 의미한다. 태양과 비교하면 시리우스 A 대기의 철 함유 비율은

\scriptstyle\left[\frac\ce{Fe}\ce{H}}\right]=0.5

로, 이는 대기 중 철의 함유량이 태양의 316%(3.16배)라는 의미이다. 다만, 항성 내부까지 중원소가 풍부한 것은 아니고, 상대적으로 항성 표면에 몰려 있을 가능성이 높다.

시리우스 B의 질량은 태양과 거의 같으며(태양의 98%), 이는 지금까지 발견된 백색 왜성 중에서도 매우 무거운 편에 속한다. 대부분의 백색 왜성 질량은 태양의 50~60% 수준이다. 그러나 B는 밀도가 매우 높아, 태양 정도의 질량이 지구와 비슷한 부피로 압축되어 있다. B의 표면 온도는 25,200켈빈이다. 하지만 별 내부에 열을 발생시키는 근원이 없기 때문에, 시리우스 B는 남은 열을 20억 년 이상 우주로 방출하면서 천천히 식어갈 것이다.

시리우스 B는 주계열성이 적색 거성으로 진화한 뒤 남은 백색 왜성이다. 시리우스 B는 현재 나이의 절반 정도인 1억 2천만 년 전에 백색 왜성이 되었다. B는 주계열성이었을 때 대략 태양 질량의 5배인 B형 주계열성(분광형은 대략 B4~5)이었다. B는 적색 거성 단계를 거치면서 짝별 A에 무거운 원소들을 많이 공급했을 것으로 추정된다.

B는 적색 거성 시절 헬륨 융합으로 생긴 탄소-산소 혼합물로 구성되어 있다. 탄소-산소 위에는 가벼운 원소 층이 있는데, 이는 높은 표면 중력 때문에 질량에 따라 아래층과 분리된 것이다. 시리우스 B의 바깥 대기는 현재 거의 순수한 수소(가장 가벼운 원소)로 이루어져 있어, 다른 원소는 스펙트럼에서 찾아볼 수 없다.

시리우스 A와 B는 Ia형 초신성과 유사한 쌍성계를 구성하지만, 너무 멀리 떨어져 있어 초신성 폭발은 일어나지 않을 것으로 예상된다. 하지만 신성은 가능할 수 있다.^[24]

시리우스의 겉보기 등급은 -1.47로 밤하늘에서 가장 밝은 별이며, 두 번째로 밝은 별 카노푸스보다 두 배 정도 밝다. 그러나 달, 금성, 목성보다는 어둡다. 수성과 화성도 시리우스보다 밝아질 때가 있다.

북위 73도 아래 지역에서는 시리우스를 볼 수 있지만, 위도가 높은 곳에서는 높이 뜨지 않아 관측이 어렵다. 예를 들어 상트 페테르부르크에서는 지평선에서 13도밖에 떠오르지 않는다. 날씨와 관측 조건이 좋으면 대낮에도 시리우스를 볼 수 있다. 맑은 하늘, 높은 고도, 머리 위에 가까이 있는 시리우스, 지평선 근처의 태양 등의 조건이 필요하며, 남반구에서 관측하기가 더 쉽다.

시리우스 A, B는 질량 중심을 공전하므로 지구에서 볼 때 두 별은 3초각에서 11초각까지 벌어진다. 두 별이 가장 가까이 붙을 때는 망원경으로 분리하기 매우 어려우며, 300밀리미터(12인치) 구경 이상의 망원경과 좋은 관측 조건이 필요하다. 1994년 이후 두 별은 점차 멀어지고 있어 관측이 쉬워지고 있다. 적위는 약 -17°로^[218] 남위 73도 아래 지역에서는 주극성으로 보인다. 남반구에서는 7월 초에 시리우스가 태양을 따라 지고, 태양이 뜨기 전 나타나는 모습을 볼 수 있다.^[219]

시리우스는 세차 운동과 고유 운동으로 인해 하늘에서 천천히 남쪽으로 이동하고 있다. 서기 9000년 경이면 북반구 중위도 지역에서 시리우스를 볼 수 없으며, 서기 14000년 경(이 때 베가가 북극성이 될 것이다.) 시리우스의 적위는 -67도로 오스트레일리아, 남아프리카 공화국 등 남반구 국가에서 주극성으로 보일 것이다.

지구로부터의 거리는 8.6 광년(약 2.6 파섹)으로^[220] 태양계에서 다섯 번째로 가까운 항성계이다.(다섯 개 항성계를 구성하는 8개 별 중 2개가 시리우스 계에 있다.)^[220] 시리우스가 밝게 보이는 주된 이유는 가까운 거리 때문이다.( 센타우루스자리 알파가 밝게 보이는 이유와 같다.) 그러나 시리우스 자체도 태양보다 훨씬 밝은 A형 주계열성으로, 밝기는 태양의 약 25배이다.^[221] 시리우스에서 가장 가까운 이웃은 프로키온으로 5.24 광년(1.61 파섹) 떨어져 있다.^[222] 1977년에 발사된 보이저 2호는 29만 6천 년 뒤 시리우스에서 4.3광년 떨어진 곳을 지나갈 것으로 예상된다.

프로키온, 베텔게우스와 함께 겨울의 대삼각형을 이루는 꼭짓점 중 하나이다.

3. 1. 고유 운동 및 거리

1718년 에드먼드 핼리는 프톨레마이오스의 알마게스트와 당대의 측성 자료를 비교하여 알데바란, 아크투루스, 시리우스와 같은 밝은 별들이 고유 운동을 하고 있음을 발견했다. 핼리가 조사한 별 중 시리우스는 프톨레마이오스 시대 이후 약 30분(달의 지름 정도) 남서쪽으로 이동했다.

1868년 윌리엄 허긴스는 시리우스의 스펙트럼에서 적색이동을 발견하고, 시리우스가 초당 40킬로미터 속도로 멀어지고 있다고 결론 내렸다. 그러나 이는 현재 측정값 초당 -5.5킬로미터와 비교하면 잘못된 값으로, 시리우스는 멀어지는 것이 아니라 가까워지고 있다. 허긴스의 측정은 천문학에서 천체들의 시선 속도 연구를 시작하게 했다는 점에서 의미가 있다.

1698년 크리스티아안 호이헌스는 그의 저서 『우주관측론』에서 시리우스까지의 거리를 지구에서 태양까지 거리의 27,664배(약 0.437광년)로 추정했다.^[14] 이후 시리우스의 시차를 측정하려는 여러 시도가 있었으나 실패했다.^[16]

1832~1833년, 스코틀랜드 천문학자 토머스 헨더슨은 자신이 관측한 자료와 남아프리카 천문학자 토머스 맥클리어가 1836~1837년 관측한 자료를 사용하여 시차 값을 0.23각초로 결정했다.^[17] 19세기 대부분의 천문학자들은 0.25초각의 값을 채택했다.^[104] 현재 시리우스의 시차는 약 0.4초각이며, 거리는 약 8.6광년이다.^[6]

3. 2. 동반성 발견

1844년 독일 천문학자 프리드리히 베셀은 시리우스의 고유운동 변화를 관측하여 보이지 않는 동반성의 존재를 예측했다.^[69] 1862년 1월 31일, 미국의 망원경 제작자이자 천문학자인 앨번 그레이엄 클라크는 시리우스 B를 처음으로 관측했다.^[82] 이는 당시 미국에서 가장 큰 굴절 망원경이었던 디어본 천문대의 18.5인치 굴절 망원경 성능 시험 중에 이루어졌다.^[154]

이 발견으로 인해 밝은 별은 '시리우스 A'로도 불리게 되었다. 1894년 이후 시리우스 계에서 궤도 운동의 불규칙성이 관측되었고, 매우 작은 세 번째 별의 존재 가능성이 제기되었으나 확인되지 않았다.^[68] 2008년 관측에서는 세 번째 별이나 행성의 존재가 나타나지 않았으며, 1920년대에 관측된 '세 번째 별'은 배경의 별로 밝혀졌다.^[70]

1915년 월터 시드니 애덤스는 윌슨 산 천문대에서 60인치(1.5미터) 반사 망원경을 이용하여 시리우스 B의 스펙트럼을 관측했고, 희미하고 흰색으로 빛나는 별임을 알아냈다.^[56] 이를 통해 천문학자들은 B가 백색 왜성임을 결론지었는데, 당시 두 번째로 발견된 백색 왜성이었다.^[90]

허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)이 촬영한 시리우스 A와 시리우스 B의 사진. 왼쪽 아래에 백색왜성이 보인다. 회절 스파이크(diffraction spikes)와 동심원은 계측 효과이다.

2005년 허블 우주 망원경을 통해 시리우스 B의 지름이 지구와 거의 비슷하며(12000km), 질량은 태양의 98%임이 밝혀졌다.^[67]

3. 3. 시리우스 초성단

1909년, 아이나르 헤르츠스프룽은 시리우스가 큰곰자리 운동성단의 일원이라는 가설을 제기했다.^[83] 큰곰자리 운동성단은 우주 공간에서 공통된 운동을 공유하는 220개의 별들의 집합체로, 한때 산개성단의 구성원이었지만 중력적으로 성단과 결합이 풀린 상태이다.^[83] 그러나 2003년과 2005년의 분석 결과에 따르면 시리우스가 이 성단의 구성원이라는 주장은 의문시되고 있다. 큰곰자리 운동성단의 추정 나이는 5억 ± 1억 년인 반면, 태양과 유사한 금속 함량을 가진 시리우스의 나이는 이의 절반에 불과하여, 이 성단에 속하기에는 너무 젊기 때문이다.^[125]^[120]^[76] 시리우스는 대신 베타 오리온자리, 알파 북쪽관자리, 베타 컵자리, 베타 에리다누스자리, 베타 뱀자리와 같은 다른 산재된 별들과 함께 제안된 시리우스 초성단의 구성원일 가능성이 있다.^[80] 이는 태양으로부터 500ly 이내에 위치한 세 개의 거대 성단 중 하나일 것이다. 다른 두 개는 히아데스 성단과 플레이아데스 성단이며, 각 성단은 수백 개의 별들로 구성되어 있다.^[132]

4. 항성계

시리우스는 시리우스 A와 시리우스 B 두 개의 별로 이루어진 쌍성계이다. 두 별은 약 20천문단위(태양과 천왕성 거리 정도)에서 50.1년에 한 번씩 서로 공전한다. 1844년 독일 천문학자 프리드리히 베셀은 시리우스의 고유운동 변화로부터 보이지 않는 동반천체가 있다고 추론했고, 1862년 1월 31일 미국의 망원경 제작자이자 천문학자 앨번 그레이엄 클라크가 어두운 짝별 '시리우스 B'를 발견했다.

1915년 월터 시드니 애덤스는 윌슨 산 천문대에서 60인치(1.5미터) 반사경을 장착한 망원경을 이용하여 시리우스 B의 스펙트럼을 관측, B가 희미하고 흰색으로 빛나는 별임을 알아냈다. 이로써 천문학자들은 B를 백색 왜성으로 결론지었다.

두 별은 질량 중심을 공전하기 때문에 지구에서 관측했을 때 가장 근접했을 때는 3초각, 떨어졌을 때는 11초각까지 벌어진다. 두 별이 가장 가까이 붙을 때는 망원경으로 상을 분리하기가 매우 힘들어, 적어도 300밀리미터(12인치) 구경의 망원경과 좋은 관측 조건이 필요하다. 1994년 A와 B가 가장 가까이 접근한 뒤 점차 멀어지고 있어, 망원경을 통해 관측하기가 점차 쉬워지고 있다.

IRAS 관측자료에 따르면 시리우스계는 예상치보다 높은 적외선 복사가 나타나는데, 이는 항성계에 먼지가 존재한다는 뜻으로 쌍성계에서는 보기 드문 현상으로 여겨진다. 찬드라 엑스선 망원경의 사진에는 시리우스 B가 A보다 밝게 나타나며 이는 B가 A보다 엑스선을 더 많이 방출한다는 뜻이다.

4. 1. 시리우스 A

시리우스 A는 분광형 A1 V의 A형 주계열성으로 유효 온도는 9,940켈빈이다. 짝별 시리우스 B는 이미 주계열성 단계를 벗어난 백색 왜성이다. 가시광선으로 볼 때 B의 밝기는 A의 1만 분의 1에 지나지 않지만, 한때 B는 A보다 무겁고 훨씬 밝은 별이었다.

시리우스 A의 질량은 태양의 두 배가 넘는다. 천문 간섭계로 잰 각지름은 5.936±0.016밀리초각이다. 자전 속도는 초당 16킬로미터로 A형 주계열성 중에서는 느린 편이다. 따라서 적도가 부풀어 있지는 않을 것이다. 비슷한 크기의 베가와 비교하면 차이는 더욱 명확해지는데, 베가는 초당 274킬로미터라는 맹렬한 속도로 돌고 있기 때문에 적도가 크게 부풀어 있다. 시리우스 A 표면에서 약한 자기장이 관측되고 있다.

항성 모형에 따르면 시리우스 A는 분자구름의 붕괴로 태어났으며, 탄생 후 천만 년이 지나서 A의 내부 에너지는 전적으로 열핵반응에서 나오게 되었다. 중심핵은 대류하기 시작했으며 CNO 순환으로 에너지를 생산하게 되었다. 시리우스 A는 탄생 후 10억 년 내로 중심핵의 수소를 모두 쓸 것이다. 수소가 소진된 시점에서 A는 적색 거성 단계를 지나 백색 왜성이 될 것이다.

시리우스 A는 Am 별로 분류되는데, 이는 스펙트럼에 두꺼운 금속 흡수선이 나타나기 때문이다. 이는 수소, 헬륨보다 무거운 원소(예를 들면 철)가 풍부하다는 뜻이다. 태양과 비교하면 시리우스 A 대기의 철 함유 비율은

\scriptstyle\left[\frac\ce{Fe}\ce{H}\right]=0.5

로, 10^0.5와 같으며 이는 대기 중 철의 함유비가 태양의 316%(또는 3.16배)라는 의미이다. 다만 항성 내부까지 이렇게 중원소가 풍부하지는 않고 상대적으로 항성 표면에 몰려 있을 가능성이 높다.

4. 2. 시리우스 B

시리우스 B는 백색 왜성으로, 태양과 거의 같은 질량(태양의 98%)을 가지고 있지만, 밀도는 매우 높다. 대부분의 백색 왜성이 태양 질량의 50~60% 수준인 것에 비하면 매우 무거운 편이다. 태양 정도의 질량이 지구와 비슷한 부피(직경 12,000 km)에 압축되어 있다.^[67] 표면 온도는 25,200 켈빈이다. 그러나 별 내부에 열을 발생시키는 근원이 없기 때문에, 앞으로 20억 년 이상 남은 열을 우주로 방출하면서 천천히 식어갈 것이다.^[201]

항성은 주계열성에서 적색 거성으로 진화한 뒤 최종적으로 백색 왜성이 된다. 시리우스 B는 현재 나이(약 2억 3천만 년)의 절반 정도인 약 1억 2천만 년 전에 백색 왜성이 되었다. 주계열성이었을 때는 대략 태양 질량의 5배인 B형 주계열성(분광형은 B4~B5 정도)이었다.^[141]^[134] 시리우스 B가 적색 거성 단계를 거치면서 짝별인 시리우스 A에 무거운 원소들을 많이 공급했을 것으로 추정된다.

시리우스 B는 적색 거성 시절 헬륨 융합으로 생성된 탄소-산소 혼합물로 구성되어 있다.^[125] 탄소-산소 위에는 가벼운 원소 층이 있는데, 이는 높은 표면 중력 때문에 질량에 따라 분리된 것이다.^[121] 시리우스 B의 바깥 대기는 현재 거의 순수한 수소(가장 가벼운 원소)로 이루어져 있어, 다른 원소는 스펙트럼에서 찾아볼 수 없다.^[89]^[204]

5. 시리우스와 문화

시리우스는 아주 오래전부터 인류에게 알려진 별이다. 고대 이집트에서는 이 별을 '소프데트'(그리스어: Σῶθις, 소티스)라고 불렀으며, 이집트 중왕국에서는 나일강의 범람 시기를 알려주는 중요한 별로 여겨졌다. 이집트인들은 시리우스가 약 70일 동안 보이지 않다가 여름 지점 직전 동쪽 하늘에 다시 나타나는 것을 기준으로 1년의 주기를 결정했다. 그들은 시리우스(소프데트)의 상형문자를 별 하나와 삼각형 하나로 표시했으며, 소프데트는 남편 오시리스, 아들 호루스와 함께 삼위일체를 이루는 이시스 여신과 밀접한 관련이 있다고 믿었다. 또한, 시리우스가 보이지 않는 70일 동안은 이시스와 오시리스가 두아트(이집트인이 믿던 사후세계)를 통과하는 기간이라고 생각했다.

고대 그리스인들은 시리우스가 나타나면 덥고 건조한 여름이 시작된다고 생각했다. 그들은 이 별이 식물을 시들게 하고, 사람을 약하게 하며, 여성을 성적으로 흥분시킨다고 믿었다. 시리우스는 밝게 빛나기 때문에 초여름의 불안정한 기후에서 더 깜빡이는 것처럼 보였고, 고대 그리스인들은 이 깜빡임이 인간에게 해로운 물질을 뿜어내는 것이라고 생각했다. 이 때문에 고통받는 사람을 '아스트로볼레토스'(그리스어: ἀστροβόλητος, 별에 맞은)라고 불렀으며, 문학 작품에서는 시리우스를 '불타는', '격렬한' 존재로 묘사했다. 그리스에서는 여름철 시리우스가 나타난 이후를 '개의 날들'(Dog Days)이라고 불렀다. 에게해 케아 섬 주민들은 시리우스와 제우스에게 제물을 바치며 시원한 바람을 기원했고, 시리우스가 청명하게 뜨면 행운을, 흐릿하게 뜨면 전염병을 예고한다고 믿었다. 기원전 3세기 케아 섬에서 사용되던 동전에는 개와 빛을 뿜는 별이 새겨져 있어 시리우스의 중요성을 짐작할 수 있다.

로마인들은 4월 25일경 시리우스가 떠오를 때 로비고 여신에게 향료, 포도주, 양과 함께 개를 제물로 바쳤다. 이는 시리우스의 깜빡임이 농작물에 병충해를 일으키지 않기를 바라는 마음에서 비롯된 것이었다.

알렉산드리아의 프톨레미는 알마게스트에서 별들의 위치를 지도로 작성하면서 시리우스를 천구의 중앙 자오선 위치로 사용했다. 그는 시리우스를 붉은색 별 6개 중 하나로 기록했는데, 이는 현재 시리우스가 흰색 빛을 낸다는 점을 고려하면 특이한 기록이다. 나머지 다섯 별은 아크투루스, 베텔게우스 등 붉은색을 띠는 별들이다.

여러 문화권에서 시리우스는 활, 화살과 관련되어 나타난다. 고대 중국 별자리에서는 고물자리와 큰개자리 영역에 걸쳐 거대한 활과 화살이 남쪽 하늘을 가로지르며 펼쳐져 있고, 화살 끝은 늑대[狼] 시리우스를 겨누고 있다. 이집트 덴데라의 덴데라 신전에도 비슷한 내용이 있는데, 사티스 여신이 그녀의 화살을 하토르(시리우스)에게 겨누고 있다. 후기 페르시아 문화에서 시리우스는 '티르'로 불렸으며, 별은 화살 그 자체로 묘사되었다.

현대에 가장 보편적으로 쓰이는 이름 '시리우스'는 라틴어 ''Sīrius''에서 유래했으며, 이는 다시 고대 그리스어 ''Σείριος''(세이리오스, 불탐, 빛남)에서 온 것이다. 다만 '세이리오스' 자체는 그리스 고졸기 이전 어디에선가 수입된 단어일 가능성이 있다. 한 저명인사는 이 단어가 이집트의 신 오시리스와 연결되어 있다는 설을 제기하기도 했다. 세이리오스가 수록된 가장 오래된 문서는 기원전 7세기 시인 헤시오도스의 작품 《일과 날》이다. 제프리 초서의 수필 《아스트롤라베에 대한 소고》(''Treatise of the Astrolabe'')에는 시리우스가 '알하버'로 기록되어 있으며, 사냥개의 머리 부분에 해당한다고 묘사되어 있다. '알하버'는 중세 서유럽 아스트롤라베에서 널리 사용되던 이름이다.^[223] 산스크리트에서는 '므르가브야다'(사슴 사냥꾼) 또는 '루브다카'(사냥꾼)로 기록되어 있으며, '므르가브야다'는 루드라(시바)를 상징한다. 스칸디나비아에서는 '로카브렌나'('로키의 횃불' 또는 '로키가 다 태운')로 불린다. 중세 점성학에서 시리우스는 베헤니언 붙박이별 중 하나였으며, 녹주석과 주니퍼와 관련이 있었다. 하인리히 코르넬리우스 아그리파는 시리우스에 점성학 기호

를 부여했다.

오스트레일리아 빅토리아주 북서부의 부롱 족은 시리우스를 '와레필'로 부른다.^[229]

한국 문화와 관련된 내용은 다음과 같다.

팬택은 2010년 5월 14일 첫 안드로이드폰 'SKY 시리우스(en)'를 출시했다.
한국 KBS는 2013년 1월 6일부터 1월 27일까지 KBS 드라마 스페셜 연작 시리즈 ‘시리우스’를 방영했다.

5. 1. 동아시아

동아시아에서 시리우스는 '''천랑성'''(天狼星, 하늘의 늑대)이라 불렸으며, 이십팔수 중 정수에 속해 있다. 동아시아에서는 이 별을 재난을 불러오는 불길한 별로 여겼다. 한족은 천랑성이 북방 유목 민족의 침입과 관련이 있다고 생각했다.

일본에서는 예로부터 '''청성'''(あおぼし) 또는 '''대성'''(おおぼし)이라 불렀으며, 중국에서는 "침략", "약탈"을 관장하는 불길한 별로 여겨졌다.^[206]

5. 2. 서양

영미권에서는 시리우스를 '개의 별'(Dog Star)로 부르는데, 이는 시리우스가 큰개자리에서 가장 밝은 별이기 때문이다. 고대 그리스에서는 시리우스의 빛이 여름 중 가장 더운 '개의 날' 동안 개들이 비정상적으로 행동하게 만든다고 믿었다. 고대 로마에서는 '개의 날'을 ''dies caniculares''로 표기했고 시리우스를 Canicula^la(카니쿨라, 작은 개)로 불렀다. 호메로스는 일리아스에서 아킬레우스가 트로이로 접근하는 모습을 다음과 같이 묘사했다.

이란 신화, 조로아스터교, 페르시아의 고대 종교에서는 티시트랴^fa로 불리며 비를 내리게 하는 신성한 존재로 여겨졌다. 아베스타어 '티시트랴' 이후 등장한 팔라비어, 페르시아어 단어 '티르' 역시 페르시아의 피르다우시가 쓴 서사시 《샤나메》에 기록되어 있다. 야자타 (경배하기에 합당한 힘) 개념에 따르면 티시트랴는 비와 풍작의 신이자 가뭄의 악마 아파오샤의 숙적이다. 둘 사이의 싸움에서 티시트랴는 아름다운 백마(白馬)로 묘사된다.^[224]^[225]^[226]^[227]

북아메리카 여러 원주민 역시 시리우스를 개와 연관시켰다. 세리 족과 토호노 오오담 족은 시리우스를 산양을 쫓아가는 개로 여겼으며 블랙풋 부족은 '개의 얼굴'이라고 불렀다. 체로키 족은 시리우스를 안타레스와 함께 '영혼의 길 끝을 지키는 개의 별'로 불렀다. 네브라스카 주의 포니 족의 경우 여러 부족이 서로 다른 명칭으로 부르는데, 늑대 부족(스키디)는 '늑대 별'로, 다른 부족은 '코요테 별'로 부른다. 알래스카 베링 해협에 사는 이누이트 족은 '달의 개'로 불렀다.

5. 3. 폴리네시아

고대 폴리네시아에서 밝은 별들은 태평양의 많은 섬과 산호도 사이를 항해하는 데 중요한 존재였다. 이 별들은 수평선 낮게 떠 있을 때 선원이 특정 목적지까지의 경로를 만드는 것을 도와주는 나침반 역할을 했다. 또한, 시리우스의 적위는 남위 17도로 피지 군도의 위도와 일치하여 매일 밤 피지 섬 하늘 꼭대기를 지나가기 때문에 위도를 알려주는 역할도 했다.^[100] 시리우스는 '마누'라는 '거대한 새' 별자리의 몸통에 해당하며, 카노푸스는 남쪽 날개 끝, 프로키온은 북쪽 날개 끝에 해당되어 폴리네시아인의 밤하늘을 둘로 나누는 기준이 되었다.^[101] 그리스와는 반대로 마오리 족은 시리우스를 '타쿠루아'로 불렀으며, 이는 추운 겨울을 알리는 존재였다. 타쿠루아는 마오리 언어로 별 자체와 '겨울'을 모두 가리킨다. 하와이에서는 시리우스를 '카울루아'(하늘의 여왕)로 부르며 동지점 때 별의 고도가 가장 높아지는 것을 기념하는 축제를 열었다. 폴리네시아 지역에서 시리우스를 부르는 다른 이름으로는 마르케사스 제도의 '타우우아', 뉴질랜드의 '레후아', 하와이의 '아아', '호쿠 카우오파에', 타히티의 '타우루아-파우-파파'(진정한 최고 지도자의 축제), '타우루아-에-히티-이-테-타라-테-페이아이'(기도와 종교 의식으로 하루를 시작하는 자의 축제) 등이 있다.^[228]

5. 4. 기타 문화권

꾸란에서는 시리우스가 '수라', '안-나즘'('별')에서 언급되며, '아스-시라'(الشِّعْرَى)라는 이름이 주어진다. 해당 구절은 "그는 강한 별 시리우스의 주인이다."(안-나즘:49)이다. 이븐 카티르는 "미르잠 알-자우자로 명명되었으며 아랍인 중 한 무리가 경배해 온, 제일 밝은 별 아시-시라(시리우스)에 대해 이야기했다."라고 기록했다. 요한 바이어가 사용한 ''Aschere''는 여기서 유래했다.

신지학에서는 '플레이아데스의 일곱 별'이 일곱 광선의 영적 힘을 '은하의 로고스'로부터 큰곰자리의 일곱 별로, 다시 시리우스로 옮긴다고 믿는다. 이 힘은 태양을 거쳐 지구의 신 사나트 쿠라마로 전해진 뒤, 마지막으로 '고대의 지혜에 통달한 자들'을 통해 인류에게 전해진다고 한다.

도곤족은 서아프리카 말리에 사는 원주민으로, 60년에 한 번씩 시리우스가 두 산봉우리 사이에 나타날 때 '시구이'(Sigui)라는 의식을 치른다. 이들은 망원경 없이도 시리우스에 짝별이 있다는 등의 천문학적 지식을 가졌다고 알려져 논쟁이 있었다.^[230] 마르셀 그리올의 책에 따르면 도곤 족은 시리우스 A와 시리우스 B가 약 50년 주기로 질량 중심을 돌고 있음을 알고 있었고, 세 번째 별도 언급했다. 로버트 템플은 도곤 족이 목성의 4대 위성과 토성의 고리에 대해서도 알고 있다고 주장했다. 그러나 도곤 족이 이러한 지식을 어떻게 얻었는지에 대해서는 서구인과의 접촉을 통한 정보 습득이라는 주장 등 여러 논쟁이 있다.

세네갈, 감비아, 모리타니아에 사는 세레르족의 종교에서 시리우스는 세레르어(일부 창인어 화자 포함)로 '유니르'(''Yoonir'')로 불린다. 시리우스는 세레르인의 우주관에서 매우 중요하면서 신성시되는 별이자 상징물이다. 세레르 종교의 고위 사제 및 여사제('살티구에'라고 한다.)^[233]는 유니르를 관측하여 비가 내리는 것을 예언하고 세레르족 농부가 씨를 뿌릴 수 있도록 돕는다. 세레르 종교 우주관에서 유니르는 우주의 상징이다.^[231]^[232]

5. 5. 한국 문화 속 시리우스

팬택은 2010년 5월 14일 첫 안드로이드폰 'SKY 시리우스(en)'를 출시했다. 한국 KBS는 2013년 1월 6일부터 1월 27일까지 KBS 드라마 스페셜 연작 시리즈 ‘시리우스’를 방영했다.

6. 현대 문화 속 시리우스

시리우스는 과학 소설 및 대중 문화의 소재로 자주 등장하며 시의 소재로도 쓰인다.

팬택은 2010년 5월 14일 첫 안드로이드폰을 출시했는데 상품명은 '스카이 시리우스'(SKY Sirius^영어)이다.
대한민국 KBS는 2013년 1월 6일부터 1월 27일까지 KBS 드라마 스페셜 연작 시리즈 ‘시리우스’를 방영했다.
매쿼리 대학교의 문장에 시리우스가 등장하며, 동문 잡지의 이름이기도 하다.^[48]
북미의 위성 라디오 회사인 CD 라디오는 1999년 11월 "밤하늘에서 가장 밝은 별"을 따서 시리우스 위성 라디오로 이름을 바꿨다.^[53]
작곡가 카를하인츠 슈토크하우젠은 생전 종종 자신이 시리우스 항성계에서 왔다고 주장했다.^[130]^[84]
시리우스는 브라질 국기에 있는 27개의 별 중 하나이며, 마투 그로수 주를 나타낸다.^[63]
18세기 이래 영국 해군의 7척의 함선이 로 명명되었는데, 그중 최초의 함선은 1788년 오스트레일리아로 향한 퍼스트 플릿의 기함이었다.^[49] 이후 오스트레일리아 왕립 해군은 기함을 기념하여 라는 함선에 이름을 붙였다.^[50]
미국 함선으로는 과 단엽기 모델인 록히드 시리우스가 있는데, 그중 첫 번째 기종은 찰스 린드버그가 조종했다.^[51] 이 이름은 1980년 미쓰비시 자동차에서 미쓰비시 시리우스 엔진으로 채택되기도 했다.^[52]
시리우스는 시의 주제가 되어 왔다.^[73] 단테와 존 밀턴은 이 별을 언급했으며, 월트 휘트먼의 "마지막으로 정원에서 라일락이 피었을 때"의 "강력한 서쪽의 떨어진 별"이며, 테니슨의 시 ''프린세스''는 이 별의 섬광을 묘사한다.

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