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우주과학이야기

별의 일생

by Amen80 2024. 3. 7.

작은 별이 더 오래 산다.

이제 막 태어난 별들은 어떠한 성장 과정을 겪게 되는걸까?별들의 일생을 한글자로 표현하면 끝이 없는 에너지의 발산 이라고 정의 내릴수 있겠습니다. 허나 끝이 없는 에너지의 발산은 언제까지 지속이 될까? 답은 간다합니다. 그에너지가 바닥이 날때까지 입니다.

별의 수명은 어느정도가 될까요?

별은 처음 만들어질때의 질량에 따라서 서로 다른 일생을 겪게 됩니다. 가장 큰 차이점은 별의 수명에서 알수 있습니다. 질량이 큰 별은 수명이 수백만 년 정도 밖에 되지 않지만 질량이 작은 별은 수백억년이 됩니다. 

그렇다면 질량이 왜 작은 별이 훨씬더 오래 사는 것일까요?

이것은 중력과 관계가 있습니다. 즉 질량이 클수록 중력의 세기가 훨씬 크므로 에너지를 더많이 사용하고 질량이 작을수록 중력의 세기가 작아서 에너지를 더욱 적게 사용합니다. 따라서 질량이 작은 별이 더 오래 사는 것입니다.

 

팽창과 수축을 반복하는 별의 일생

이제 별의 일생을 질량에 따라서 다음 세 가지 정도로 나누어 집니다. 세가지로 나눠지는 이유는 이들이 서로 다른 일생을 지나기 때문입니다.

 

1.별들의 다양한 일생: 작은 별과 큰 별의 운명

작은 별들, 태양의 0.4배 이하의 질량을 가진 별들,은 매우 간단한 생애 주기를 갖습니다. 이들은 소유한 수소의 핵융합 반응이 소모되면서 빛을 내는 것을 중단하고, 이로써 항성으로서의 생명을 완수합니다. 다시 말해, 사용 가능한 수소가 모두 소진되면 작은 별은 빛을 발하지 않게 되고, 그 결과로 일생을 마감하게 됩니다.

한편, 태양의 0.4배 이상인 큰 별들은 더 다양한 운명을 가집니다. 이들은 수소가 헬륨으로 변하는 과정에서 발생하는 고온 상태로 인해 헬륨 핵융합 반응이 가능합니다. 이로써 큰 별들은 자체의 질량을 수십 배로 증가시켜 적색 거성으로 성장합니다. 그리고 헬륨 공급이 고갈되면 별은 다시 축소하여 '백색 왜성' 단계에서 일생을 마감합니다.

작은 별과 큰 별 간의 주요 차이점은 핵융합 반응의 종류와 크기에 있습니다. 이를 통해 별들은 서로 다른 생애 주기를 경험하며 다양한 형태로 변화합니다. 우주의 다양성은 별들의 운명에서도 명확하게 드러납니다.

 

2.질량이 중간 정도인 별

이정도의 질량의 별들은 태양의 3~9배정도의 별로써 대단히 높은 온도를 품고 있기에 수소 핵반응과 헬륨 핵반응을 거치고 헬륨이 핵반응하여 만든 탄소까지 모두 반응 시킨다. 이때에 탄소가 타는 반응이 폭발적으로 일어나면서 별은 일생을 마감을 하게 됩니다.

 

3.질량이 아주큰 별

태양의 9배 이상의 엄청난 질량을 가진 이별들은 수소 핵반응 -헬륨핵반응-탄소 핵반응 등을 거처 갑니다.

탄소 핵융합 반응이 진행되면, 놀라운 변화가 일어나게 됩니다. 이 과정에서는 철이 생성되지만, 철은 더 이상 핵융합 반응에 참여하지 않습니다. 별은 이후 급격하게 수축하면서 온도와 압력이 증가합니다. 이때의 온도와 압력은 상상을 초월하여 엄청난 폭발이 발생합니다. 이 폭발 현상을 우리는 '초신성 폭발'이라고 부르며, 이 과정에서 블랙홀이 형성됩니다.

태어나서 성장한 별은 이러한 폭발적인 일련의 과정을 통해 그 일생을 완성합니다. 별은 성장과 소멸의 과정을 거쳐 다양한 형태로 진화하며 우주에서 놀라운 변화를 만들어냅니다. 이러한 별의 일생은 우리에게 우주의 신비로움을 보여주며, 성장과 소멸의 순환은 우주의 미스터리를 풀어나가는 과정 중 하나입니다.

 

별들의 일생은 표현하자면 하나의 드라마처럼 다채롭고 놀라운 순간순간들로 가득차있습니다. 

성장과 폭발, 그리고 블랙홀의 형성까지 모두가 우주의 미스테리를 푸는 과정중 일부 입니다.

지속해서 우주의 신비의 관심을 갖고 다같이 탐험하는것이 얼마나 흥미 진진한 경험들이 될까요?

이런한 별들의 신기한 일생을 통하여 크나큰 우주의 아름다움과 신비에 더 가까워지고 끊임 없는 탐험을 통하여 새로운 이야기를 찾아가고 싶습니다.