일반지구과학 및 실습

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일반지구과학 및 실습 II

7 주 차 별 의 무 덤

별 의 무 덤

• 백색왜성

• 질량이 낮은 별들의 마지막 단계

• 중성자별

• 펄서

• X-선 쌍성

• 밀리세컨드 펄서

• 블랙홀

• 일반상대성이론과

일반적인 특이사항들

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1. 백색왜성

질량이 작은 별의

마지막 단계는

백색왜성입니다

마 침 내 안 정 을 되 찾 다 !

• 별은 핵에서 수소가 헬륨으로 변하는 핵융합으로 생성된 압력으로 지지된다

• 이 압력원이 사라지면 별들은 폭축한다

• 폭축을 저지하기위해 압력을 제공해줄만한 무엇인가가 필요하다

• 축퇴압 (degeneracy pressure)

• 양자압이라고 생각하는 것이 더 이해하기 쉬울것이다

안 정 을 찾 는 밀 집 성 들

• 백색왜성: 전자들이 밀집되면서 별의 폭축을 저지해준다

• 중성자별: 중성자들이 밀집되면서 별의 폭축을 저지해준다

• 블랙홀: 중력이 승리한다: 계속 폭축한다

?

최대질량: 1.4M_⊙

최대질량: ~ 3M_⊙

시 리 우 스

• 가장 잘 알려진 백색왜성

• 최초로 발견된 백색왜성

• 왼쪽: 시리우스 A와 B의 광학관측사진

• A형별 – 백색왜성

• A형별이 더 밝게 보인다

• 오른쪽: 엑스선 관측사진

• 백색왜성이 더 밝게 보인다

백 색 왜 성 의 크 기

• 극도로 뜨겁지만 극도로 어둡다

• 분명 크기가 아주 작다

• 태양 크기의 0.8% - 2%

• IK Pegasi의 크기 비교

• 왼쪽: IK Pegasi A

• 중앙: IK Pegasi B

• 오른쪽: 태양

죽 고 난 별 의 잔 재

• 백색왜성은 더 이상 에너지를 생산하고 있지 않다

• 태양과 같은 별들이 죽고난 잔해로서 핵

• 죽고나서 아름다운 행성상성운을 남긴다

백 색 왜 성 구 성 성 분

• 백색왜성:

• 별이 죽고 난 후 남겨진 핵

• 보통 탄소와 산소로 구성

• 약간 질량이 더 작은 별에서는 헬륨

• 질량이 약간 더 큰 별에서는 산소-네온-마그네슘

• 원자에서 나온 전자들은 아주 강하게 짓눌려지기 때문에 축퇴된다

• 양자압력이 더 이상 폭축을 못하게 막아준다

• 표면:

• 50km두께의 얇은 층

• 보통물질

• T~10,000K

• 아주 좋은 절연체

• 백색왜성은 냉각되는데 아주 오래걸린다

• 내부:

• C+O 핵 + 축퇴된 전자

• T~ 10

⁶

H R 도 에 서 의 위 치

• 백색왜성은 계속 냉각된다

• 냉각은 아주 오래 지속된다

• 우리은하에서 가장 오래된 백색왜성은 3500K

• 태양보다 더 차갑다

백 색 왜 성 의 핵

• 백색왜성은 냉각되면서 핵이 결국 결정체가 된다

• 주로 탄소로 구성된 핵

• 전자의 바다에 의해 둘러쌓여진 탄소 격자를 형성

• 2004년 작은 광도변화가 관측됨

• 백색왜성의 맥동으로 야기된 것으로 보임

• 결정체 핵을 지닌 백색왜성이 발견

• 10 billion trillion trillion 캐럿 다이아몬드가 소장

백 색 왜 성 의 한 계 질 량

• 백색왜성의 질량이 커지면 커질수록 백색왜성의 크기는 작아진다

• 백색왜성의 한계질량

• 백색왜성 반경이 0이 되는 질량

• ~ 1.4M _⊙

• 찬드라세카 한계질량

• 한계질량보다 커지면 어떤 일이 일어날까?

백 색 왜 성

https://www.youtube.com/watch?v=ClUtvlZquLI&t=177s