세페우스자리 뮤는 허셜의 가닛별로도 알려진, 세페우스자리의 적색 초거성이다. 2019년의 한 연구는 이 별의 지름이 약 14억 킬로미터이며 태양 지름의 약 970배라고 추정했다. 이는 별의 눈에 보이는 표면의 지름이다. 이 값은 위아래로 약 4분의 1만큼 불확실하며, 주된 이유는 별까지의 거리가 잘 알려져 있지 않기 때문이다.

크기

별에는 단단한 표면이 없으므로, 별의 지름은 광구를 가로질러 측정한다. 광구는 별빛의 대부분이 나오는, 빛나는 층이다. 2005년의 한 연구에서 천문학자들은 간섭계로 세페우스자리 뮤가 지구에서 얼마나 크게 보이는지를 측정했다. 간섭계는 여러 망원경에서 온 빛을 합치는 장치이다. 적외선에서 이 별의 광구는 1,000분의 14.1각초에 걸쳐 있으며, 1각초는 1도의 3,600분의 1이다. 그 둘레에는 광구보다 지름이 약 3분의 1 더 큰 기체 분자층이 있다.

이 각도를 지름으로 바꾸려면 별까지의 거리가 필요하다. 발표된 추정치는 약 1,300~5,900광년에 걸쳐 있다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 약 9조 4600억 킬로미터이다. 가이아 우주 망원경의 측정은 이 문제를 해결하기에는 너무 불확실했다.

2019년에 한 연구팀은 세페우스자리 뮤를 비슷한 별인 베텔게우스와 비교해 약 2,100광년이라는 거리를 구했다. 베텔게우스는 최근에 거리가 다시 측정된 별이다. 이 거리에서 세페우스자리 뮤의 반지름은 태양의 972배이고 오차는 228배이므로, 지름은 10억~17억 킬로미터이다. 별이 더 멀리 있다고 본 2005년의 한 연구는 반지름이 태양의 1,420배라고 구했으며, 이 경우 지름은 약 20억 킬로미터가 된다.

크기 비교

• 세페우스자리 뮤는 지름이 태양의 약 970배이며, 태양의 지름은 약 139만 킬로미터이다.
• 이 별이 태양의 자리를 차지한다면, 표면은 약 4.5천문단위까지 뻗어 화성의 궤도를 넘고 목성의 궤도까지 가는 거리의 대부분에 이를 것이다. 천문단위는 지구와 태양 사이의 평균 거리로, 약 1억 5000만 킬로미터이다.
• 이 별은 같은 유형의 또 다른 적색 초거성인 베텔게우스보다 지름이 약 4분의 1 더 크고, 2024년 현재 우리 은하에서 알려진 가장 큰 적색 초거성 중 하나인 큰개자리 VY 지름의 약 3분의 2이다.
• 지구에서 본 세페우스자리 뮤는 약 1.5킬로미터 떨어진 곳에 둔, 굵기가 약 0.1밀리미터인 사람 머리카락과 같은 너비로 보인다.
• 태양을 농구공 크기로 줄인다면, 세페우스자리 뮤는 지름이 약 230미터로, 미식축구장 2개를 이은 길이와 비슷한 공일 것이다.

가닛별

세페우스자리 뮤는 가끔 에라키스라고도 불리지만, 오래전부터 허셜의 가닛별로 알려져 왔으며, 이 이름은 이 별의 짙은 붉은색과 잘 어울린다. 이 별이 붉게 보이는 데는 태양보다 훨씬 온도가 낮다는 점도 한몫한다. 별과 지구 사이 우주 공간의 먼지는 별빛을 더 붉게 만든다. 망원경으로 보면 이 별은 빛나는 기체 구름인 IC 1396의 가장자리 근처에 보인다.

세페우스자리 뮤는 밝기도 약 2년의 대략적인 주기로 변한다. 변광성 총목록은 이 별을 이처럼 부분적으로 규칙적으로 변하는 적색 초거성의 대표 사례로 꼽는다.

질량을 잃고 있는 별

다른 적색 초거성처럼 세페우스자리 뮤도 바깥층을 서서히 우주로 잃고 있다. 2019년에 천문학자들은 NOEMA 전파 망원경으로 이 별 주위의 일산화탄소 기체가 어떻게 분포하는지를 지도로 그렸다. 이 기체는 매끄럽지 않고 덩어리져 있는 것으로 드러났다. 덩어리와 별의 나머지 항성풍, 곧 별이 우주로 내뿜는 기체를 합치면 해마다 태양 질량의 약 100만분의 2.5가 빠져나가며, 이는 지구 질량의 약 5분의 4이다.

2023년의 한 연구는 별 표면에서 기둥 모양으로 솟아오르는 뜨거운 기체를 추적했다. 이 기체는 대류, 곧 뜨거운 기체가 올라가고 더 차가운 기체가 내려가며 뒤섞이는 현상으로 움직인다. 기체는 표면 위로 별 반지름의 적어도 10분의 1 높이까지 올라갔다. 그 높이에서 기체는 별의 중력을 쉽게 벗어날 수 있다. 세페우스자리 뮤는 초신성, 곧 질량이 큰 별의 폭발로 일생을 마칠 것으로 예상된다.

출처

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• Study of molecular layers in the atmosphere of the supergiant star μ Cep by interferometry in the K band. Perrin et al., Astronomy & Astrophysics, 2005.
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• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
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• 2026 NFL Rulebook. National Football League, 2026.