6년 만에 돌아본 대암흑
2019년 말과 2020년 초, 오리온자리 어깨의 밝은 적색별 베텔게우스는 1.614등급까지 어두워지며 100여 년 관측 기록상 가장 어두운 수준을 보였다. 이 사건은 '대암흑(Great Dimming)'으로 불린다. 별이 내뿜은 먼지 구름이 별을 부분적으로 가려 가시광선이 줄었다는 것이 정설이다.
그 이후의 관심사는 대기 자체에 무슨 일이 일어났느냐였다. 미국 국립과학재단의 칼 G. 잰스키 초대형 전파망원경(VLA)과 아타카마 밀리미터·서브밀리미터 배열(ALMA)을 이용한 새 전파 관측이 답을 내놨다. 대기가 상당 부분 회복됐다는 것이다.
당시와 지금의 온도 측정
연구진은 별 중심에서 거리별로 밝기 온도를 측정했다. 항성 반지름의 약 2.7배 지점에서 약 3,500켈빈을 기록했다. VLA 주파수에서 이 값은 암흑 현상 전인 2019년에 기록된 이례적으로 낮은 수준에서 올라왔다. 대기는 잃었던 구조를 상당 부분 되찾았다.
연구진은 새 지도를 밀리미터 파장의 이전 측정치와도 비교했다. ALMA로 찍은 일부 과거 측정값은 최근 데이터가 만드는 추세선보다 여전히 낮은데, 이는 내부 대기의 지속적인 온도 하락을 시사할 수 있다. 저자들은 신중하다. 관측 시점이 제한적이어서 아직 그 연관성을 입증할 수 없다는 것이다.
항성풍을 가르는 동반성
지도는 베텔게우스의 윤곽이 변하는 모습도 보여준다. 최근 확인된 동반성 시와르하가 우리 시선 방향에서 별에서 더 멀어야 할 때 원반은 더 길쭉하게 보인다. 동반성이 별 앞이나 뒤에 있어야 할 때는 원반이 더 둥글게 보인다. 이는 작고 뜨거운 별이 베텔게우스 반지름의 약 2배 거리에서 외곽 대기를 뚫고 지나가는 모습과 맞아떨어진다.
제1저자 린 매슈스는 이를 호수 위를 가르며 항적을 남기는 제트보트에 비유했다. 시와르하는 전파 파장에서 직접 보기에는 너무 어두워, 별이 만들어내는 모양으로 그 존재를 추정한다.
천문학저널에 실린 이 결과는 유명한 별 하나를 넘어 중요하다. 적색 초거성은 넓게 퍼진, 결합이 약한 대기를 통해 질량의 상당 부분을 방출하는데, 가까운 동반성이 기존 모델이 고려하지 않은 방식으로 이 유출을 형성할 수 있다. 궤도 전반에 걸친 추가 관측이 다음 과제다.