별의 일생 : 두번째 이야기 주계열성

 안녕하세요. 스타민s 입니다. 별의 일생 두번째 이야기를 해나가겠습니다. 첫뻔째 이야기를 간략하게 살펴보면 우주에는 기체와 머지들로 이루어진 성간 물질들이 있는데 이들이 많이 뭉쳐서 구름처럼 보이는 것을 성간운이라 하고 밀도가 높은 곳에서 중력에 의해서 서로 뭉쳐지면서 내부의 압력과 온도가 올라가고 핵융합이 일어날정도의 온도까지 다다르면 핵융합반응이 일어나면서 별이 탄생하게 됩니다. 별의 에너지는 아인슈타인의 질량 에너지 등가원리 공식을 보면 E=mc²으로 수소가 헬륨으로 변하면서 질량의 감소가 일어나고 이 질량이 감소하는 에너지만큼 빛에너지를 내는 현상을 반복하는 항성이 됩니다.

주계열성

 이번시간에는 두번째 이야기 별의 주계열성에 대해서 이야기 해보겠습니다. 별이 탄생하였고 별이 탄생 시점부터 죽어가기 전까지를 주계열성 이라고 합니다. 우리가 보는 대분분의 별은 주계열성인데 그이유는 별은 일생의 90%를 주계열성으로 보내게 됩니다. 우리가 보는 태양도 주계열성에 속해 있기 때문에 태양에 대해서 살펴 보도록 하겠습니다.

 

 태양의 나이는 약 50억년이고 수명은 100억년정도 된다고 합니다. 그래서 태양은 약 50%를 살아왔고 40%의 주계열성으로 살아가고 10%를 노년기라고 할 수 있는 다른 모습으로 살아가다 생을 마감하게 됩니다. 별들은 대부분의 일생을 주계열에서 보내게 되는 이렇게 주계열에서 오래 머물게 되는것은 중력의 의한 수축의 힘과 핵융합 압력의 힘이 균형을 이룩 있기 대문입니다. 중력이 누르고 핵융합이 압력으로 밀어내는 둘만의 힘 싸움인 것입니다. 힘의 균형이 이루어지지 않는다면 수축하거나 폭팔 할 것입니다. 이 힘이 평형을 이루고 이어지는 기간이 주계열성입니다. 압력은 계속 별을 누루면서 죽이려고 합니다. 이것을 핵융합으로 견디는데 핵융합이 다하게 되면 별은 그 끝을 맞이하게 되는것입니다.

주계열성 특징

 이런 주계열에 있는 별은 모두 태양과 같지 않습니다. 태양보다 작고 온도가 낮은 별이 있는가 하면 태양보다 크고 온도가 높은 별들도 있습니다. 별의 색깔이 별의 온도를 말해 주는데요. 태양과 같은 별은 노란색을 띠게 됩니다.태양보다 더 뜨거우면 푸른색이 되고 더 낮은 별들은 붉은색을 띠게 됩니다. 태양보다 온도가 낮고 붉은 별들을 적색왜성이라고 합니다. 이들은 태양보다 절반이하로 작고 온도도 4000℃이하로 낮습니다. 대부분의 많은 별들이 적색왜성이라고 합니다. 태양보다 더 크고 푸른 별들은 표면온도가 25000℃이고 태양질량의 10~20배 이상이고 1만배나 더 밝습니다. 그리고 별의 일생에서 크기는 매우 중요한 역할을 합니다. 주계열성으로 보내는 시간은 100만년에서 2000억년동안 있다고 하는데 이런 차이가 나는 이유는 별의 잘량 때문입니다. 질량이 큰 별이 질량이 작은 별보다 더 생을 빨리 마감하게 됩니다. 보통은 질량이 크니까 더 태울것이 만하고 생각 할 수 있지만 질량이 큰 별은 중력도 강하고 온도도 높아서 핵융합반응이 빠르게 일어나서 더 빨리 죽게 됩니다. 빛도 강합니다. 100만년만에 생을 마감하는 별들이 여기에 있는 것입니다. 태양보다 10배나 더 큰 별은 태양보다 천배나 더빨리 생을 마감하게 됩니다. 왜성(작은별)들은 수백억년이상 생존하게 됩니다. 서서히 타들어가고 빛도 약합니다. 이런 왜성들은 우주가 100억년동안 만들 별들이여서 생을 마감하려면 아직도 한참이 남았습니다.

 

 

이런 별들은 모두다 마지막이 오게 되는데 모든 연료를 태우고 핵융합이 멈추면 중력이 힘을 이기게 되어서 별이 마지막 순간을 맞이하게 됩니다. 연료는 끝이 있고 중력은 끝이 없기 때문입니다. 마지막 순간도 크기에 영향을 받게 됩니다. 모든 수소가 바닥이 나면 별은 중력을 이기기 위해 새로운 연료를 찾습니다. 바로 헬륨입니다. 수소가 핵융합반응으로 헬륨을 만들고 그 헬륨이 타게 됩니다. 그리고 탄소를 만들게 됩니다. 헬륨이 다 타고 나면 탄소를 태우려 하지만 타지 못하고 죽음을 맞이하게 됩니다. 죽음을 맞이하는 이야기는 다음에 자세하게 이어가도록 하겠습니다. 감사합니다.

 

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