3. 별들의 일생
1. 별의 생성
: 급격히 팽창하는 우주 공간에서 수소와 헬륨의 구름이 모여들어 중력에 의해 별이 만들어 짐
*찬드라세카 한계
- 찬드라세카(1910~, 인도출신, 미국 천문학자) : 태양 질량의 1.4배.
: 별의 일생의 진로를 결정해줌.
2. 적색거성
: 별의 내부에서는 중력 수축에 의해 온도가 올라가고 핵융합 반응을 하여 수소가 헬륨으로 바뀜 : 별의 내부의 수소가 거의 헬륨이 되었을 때 폭발력은 줄어들어 내부의 균형이
깨져 심한 중력 수축이 일어나고 중심의 밀도가 아주 높아지면서 수소연소에 의 해 온도가 1천만도 이상 올라감. 폭발력 때문에 별의 크기가 원래의 1백 배 정 도로 팽창하고 표면온도가 떨어지는데 이러한 별을 적색거성(red giant)라 함 : 적색 거성에서 수소가 대부분 소모되면 다시 수축을 하여 헬륨 핵의 온도가 1
억 도 이상으로 올라가고 헬륨연소가 시작
3. 백색왜성
: 태양 질량의 1.4배가 안 되는 별은 헬륨연소가 끝나고 나면 폭발력이 떨어지 면서 다시 수축이 일어나 백색왜성이 됨. 태양이 백색왜성이 되면 지구 정도의 크기가 되어 밀도는 높아져 온도가 올라가서 적색에서 백색으로 바뀜
4. 흑색왜성
: 백색왜성이 빛을 다하면 흑색왜성이 됨
*태양
: 현재 태양은 태어난 지 약 46억년이 되었으며 앞으로 50~70억년 후에는 적색거 성으로 부풀어 오른 후 백색왜성으로 조용히 수명을 다할 것으로 예측됨
5. 찬드라세카 한계 이상의 질량을 가진 적색거성
: 헬륨 원자핵 두개가 융합하면 베릴륨-8, 베릴륨-8이 헬륨과 충돌하면 탄소 -12, 탄소-12와 헬륨이 융합하면 산소-16 원자핵이 생성
: 적색 거성의 내부 온도가 다시 엄청나게 올라가면 탄소와 산소로부터 네온, 마 그네슘, 황 같이 무거운 원소가 차례로 생김
: 핵융합은 철에서 멈춤
6. 초신성 폭발
- 무거운 원소 생산
: 적색 거성의 핵이 철에 이르면 결과적으로 중력 수축에 의해서 다시 별 중심의 온도가 10억 도 이상으로 올라가면서 대폭발이 일어나고 대규모의 충격파가 따 름
: 초신성 폭발로 바깥쪽의 화학원소들은 우주 공간으로 퍼져나감
: 철은 일부가 감마선에 의해서 작은 원자핵으로 붕괴하면서 다량의 중성자 방출.
중성자 포획과 베타 붕괴가 연속적으로 일어나면 철부터 우라늄까지의 모든 원 소들이 만들어짐
7. 블랙 홀
: 초신성 폭발 후 중심 부분에는 중성자가 많이 남아있게 되고, 질량이 태양 질량 의 5배 정도가 되는 별의 경우 중성자별로 남게 됨
: 질량이 태양 질량의 5배가 넘으면 중력이 너무나 커, 밀도가 입방세티미터 당 1016그램 이상이 될 정도로 수축함. 지나가는 빛도 끌어당기게 됨. 일단 빨려 들어간 빛은 다시 못나옴
: 초신성의 중심 부분은 중성자별이나 블랙 홀로 남음
