그림 1 WOH G64 <출처 = ESO/K. Ohnaka et al>
우주는 넓고 많은 별이 존재합니다. 이러한 별은 다 제각각의 크기를 가지는데요, 이 우주에서 가장 큰 별은 매번 순위가 갱신됩니다. 그 이유는 관측 기술이 향상됨에 따라서 더 정밀한 측정이 가능해졌기 때문입니다. 또한 별의 일생 중 별의 크기가 바뀌기도 하며 순위는 매번 변화하는 중입니다.
오늘의 주인공인 WOH G64은 한 때 가장 큰 별 순위 1위에 올랐던 별입니다. WOH G64는 1970년대에 발견한 별로 우리은하가 아닌 대말젤란성운에 포함된 별입니다. 우리 은하 내부가 아닌 외부 은하에 속해 있어서 지구에서 WOH G64까지의 거리는 약 16만 광년으로 꽤나 멀리 떨어져 있습니다. 위의 사진은 유럽남부천문대의 VLT 망원경으로 촬영한 모습으로 우리 은하 밖의 별을 근접 촬영한 최초의 사진입니다.
과거에 WOH G64는 관측을 통해서 그 크기가 어마어마함을 확인했는데 태양 반지름의 약 1500배의 크기를 가집니다. 만약 이 별이 현재 태양의 위치에 있다면 목성까지 집어삼킬 수 있을 정도로 크기가 큽니다. 그러나 WOH G64는 2014년 관측에서 그 크기가 태양 반지름의 약 800배로 급격하게 줄어들었음을 확인했습니다. 이러한 변화는 과거의 망원경의 성능의 문제가 아닌 별 자체의 문제였습니다. 이때 별의 온도는 증가하여 붉은색에서 노란색으로 변하며 별의 크기가 줄어들게 됩니다. 붉은 거대한 별이라는 의미의 적색초거성이 노란색 큰 별인 황성초거성으로 변화를 관측으로 확인한 것입니다. 황색초거성은 적색초거성보다 온도는 높고 크기는 작은 상태입니다. 이러한 황색초거성으로의 변화에 대해서는 여러 가능성이 제기됩니다.
첫번째는 WOH G64는 단일성이 아닌 이중성계에 속해 동반성을 가지며 그 동반성과의 상호작용으로 인해 별의 대기 일부가 날아갔기 때문에 해당 변화를 겪었을 것이라고 합니다.
두번째는 WOH G64가 원래부터 황색 초거성이었을 가능성이 있습니다. 30년 이상 지속된 대규모 물질 분출로 인해서 별을 둘러싼 가스 층이 만들어졌는데 이로 인해서 이전 관측에서 WOH G64가 붉은 별처럼 보였을 것이라고 하며, 2014년에는 더 이상 분출이 멈추게 되고 두꺼운 가스 층이 옅어지며 원래 모습이 나타났을 것이라는 주장입니다.
사람의 일생보다 긴 별의 일생은 우리가 살면서 확인할 수 없기 때문에 WOH G64과 같이 거대하고 극적인 별의 진화과정에 대한 이해는 부족합니다. 그렇기에 우리는 다양한 가능성을 상정하며 별의 일생을 예측하고 있습니다. WOH G64는 크기가 크기 때문에 앞으로 관측을 통해서 진화과정을 잘 확인할 수 있며 때문에 운이 좋다면 그 마지막 순간을 확인할 수 있을지도 모릅니다.
논문: https://www.nature.com/articles/s41550-026-02789-7
참고문헌: https://www.dongascience.com/ko/news/76470