우주에 녹색 별이 존재할까?

별의 색과 표면 온도

우주에는 수많은 별들이 있습니다. 그 별들을 관찰하면 붉은 별, 노란 별, 푸른 별 등 다양한 색을 가진 별이 존재하는 것을 알 수 있습니다. 그런데 녹색 별은 아무리 찾아도 찾을 수 없습니다. 녹색 별은 우주에 존재하지 않는 것 일까요? 항성의 색은 별에서 나오는 빛의 파장에 의해 결정됩니다. 별은 다양한 파장의 빛을 방출하고 있지만, 별이 가장 많이 방출하는 파장의 빛은, 그 표면 온도에 의해 결정됩니다. 즉, 별의 색은 별의 표면 온도에 의해 결정됩니다. 대략적으로 설명하면 3천도의 별은 빨간색으로 보이고, 6천도의 별은 노란색으로 보이고, 1만도의 별은 청색으로 보입니다. 또한 온도가 높은 별은 청백색으로 보입니다. 그렇다면 녹색 별을 찾을 수 없다는 것은 녹색에 해당하는 파장의 빛을 많이 내는 별이 존재하지 않는다는 것 일까요.

녹색 별

사실 우리에게 친숙한 항성인 태양은 녹색빛도 많이 방출하고 있습니다. 그러나 태양은 녹색으로 보이지 않으며, 태양의 표면 온도는 6천도이기 때문에 노란색으로 보이는 별이어야 합니다. 어째서 이런 현상이 일어날까요? 햇빛의 스펙트럼을 살펴보면 가시광선의 영역에서 500nm 전후의 에너지가 높은 것을 알 수 있습니다. 이 파장 범위의 빛은 녹색(청록색)으로 보입니다. 그외에 다른 파장의 빛도 포함되어 있는 것을 알 수 있습니다. 실은 표면 온도가 6천도인 별은 녹색의 빛을 제일 많이 방출하고 있습니다. 그런데 이 표면 온도의 별에서 나오는 빛에는 녹색 이외의 색을 띄는 빛도 적당한 강도로 포함되어 있습니다. 따라서 전체적으로 노란색으로 보입니다. 그러니까 인간의 색각으로 보는 별의 색이라고 하는 관점에서는 녹색의 별은 존재하지 않는다고 하는 것이 됩니다.

녹색으로 보이는 별

천체 관찰을 하고 있는 사람 중에는 녹색의 별을 본 경험이 있는 사람도 있을지도 모릅니다. 또 천문에 관한 서적에도 녹색의 별이 게재되고 있는 것이 있습니다. 이 녹색 별의 대부분은 쌍성입니다. 쌍성은 보통 밝은 주성과 어두운 반성으로 구성되지만, 주성이 적색이고 반성이 흰색 일 때, 반성은 녹색으로 보이게 됩니다. 흰 별이 녹색으로 보이는 것은 밝은 주성의 적색의 보색인 녹색이 반성의 표면에 잔상으로 나타나기 때문이라고 생각됩니다. 즉 눈의 착각으로 흰색 별이 녹색으로 보이고 있는 것입니다. 쌍성이 아닌 단독의 별도 녹색으로 보일 수 있습니다. 이것은 육안이 아닌 망원경으로 별을 관찰하는 경우에 많이 일어납니다. 특히 어두운 별을 관측할때나, 초점이 어긋나 있거나, 수차가 생기면 별이 녹색으로 보입니다. 이것은 인간의 색각과 관련이 있다고 생각됩니다. 눈의 망막에는 색은 구별하지 못하지만 어두운 곳에서 빛을 느낄 수 있는 간상세포와 가시광선의 단파장 영역의 빛, 중파장 영역의 빛, 장파장 영역의 빛에서 색을 느끼는 3개의 원추세포 있습니다. 이 3개의 원추세포 중에서 가장 감도가 높은 것이 중파장 영역의 빛을 느끼는 원추세포인데, 이 때문에 인간이 가장 보기 쉬운 색이 녹색이라고 말해지기도 합니다. 원추세포는 빛이 어두워지면 반응이 둔해지기 때문에 우리는 어두운 곳에서 색을 구분하기 어렵습니다. 색을 구분하기 어려운 어두운 별을 보았을 때 감도가 높은 중간 파장 영역의 원추세포가 반응하여 녹색으로 보인다고 생각됩니다. 또, 망원경으로 초점이 어긋나거나 수차가 생길 때는 별의 상은 명확하게 점이 되지 않고 퍼져 보입니다. 퍼진 곳의 상은 어두워지므로 색이 구분하기 어려워져 녹색으로 보인다고 생각되고 있습니다. 녹색의 빛을 가장 많이 방출하는 별은 녹색으로 보이지 않고, 반대로 녹색으로 보이는 별은 눈의 착각이므로, 녹색의 별은 존재하지 않는 것이 됩니다.