우주 행성과 별의 진화 이론2

우주 행성과 별의 진화 이론2

우리가 만약 지금까지 설명한 이야기들이 별과 원소의 진화에 대한 방대한 이야기라면 우리는 큰 문제를 안고 있는것이다. 우리는 우주의 초기 몇분의 보기 좋은 모델에서 모든것이 수소,헬륨 이라는 아주 단순한 두 원소로부터 시작된다는것을 보았다. 이런 모델을 통한 예측은 우주가 시작될때 어떠한 무거운 원소도 생성되지 않았다는것을 생각 해 볼 수 있는 좋은 증거가 된다. 하지만 우리가 지구 주위를 둘러보면 수소나 헬륨 외에도 많은 다른 원소들을 찾아 볼 수 있다. 이러한 원소들은 넓은 우주 어딘가에서 만들어져 이곳까지 왔을 것이고 그것들을 만들 수 있을 만한 충분한 원인들이 이 별들에 있을 것이다.

 

우리는 탄소와 약간의 산소가 붉은색의 거성이 되는 질량이 작은 별들 주변에서 만들어지는 사시을 알았다.하지만 우리가 알고 있는 더 무거운 질량의 원소들(예를들어 실리콘,금,은,철등)은 어디에서 오는것일까에 대한 궁금증은 가지고 있다. 우리가 지금까지 논의해온 별들의 종류에는 이러한 원소들을 만들 수 있을만큼 중심에서 멀고 이러한 조건들을 갖추지 않았다고 본다. 이런 무거운 질량의 원소들은 별의 초기 단계에서는 만들어지기 어렵다는것을 알게되었다.

푸른별의 진화

그렇다면 질량이무거운 별에서 이러한 원소들은 언제 나타나는것일까? 질량이 무거운 별들은 태양과 비슷한 방식으로 진화한다. 여기서 한가지 차이점은 태양보다도 질량이 훨씬 무거운 별들은 갑작스러운 핵융합보다는 서서히 진화하고 이루어진다는것이다. 또 이런 별들이 적색거성이 되면 우리는 이러한 별들을 초거성이라고 부를 정도로 진화하게 된다. 이런 별들은 외부 영억이 목성만큼 커질정도로 팽창하기도 한다. 또 이러한 초거성들은 시간이 오래 지나면서 갑작스러운 폭발이 나타나기도 한다.

 

 원소가 시간이 지남에따라 별에서 만들어졌다는 사실은 구상성단과 산개성단의 중요한 차이를 말해주고 있습니다. 태양 근처의 거성에서 가장 풍부한 원소인 수소,헬륨은 가장 풍부한 별의 구성 요소중 하나입니다. 하지만 헬륨보다 무거운 원소의 함량은 다릅니다.

 

화학적인 조성의 차이는 별들 성단 형성의 직접적인 결과라고도 말 할 수 있습니다. 첫째로 세대 별은 처음 수소,헬륨만을 포함하고 있었지만 이 별들이 에너지를 생성해 내기 위하여 그 내부에서 더욱 질량이 무거운 원소들을 만들어 내고 있는것을 알고 있습니다. 그리고 이런 거성들은 시간이 지남에 따라 별의 일생에 마지막에 폭발과 함께 방출하고 다시 다른 별들에 흡수되기도 합니다.

 

시간이 지나감에 따라서 새로운 행성과 별들을 만드는 원자재에서 질량이 더 무거운 원소 비율이 증가하게 됩니다. 이것은 우리 은하계에서 형성되는 거성의 철,금,은등의 무거운 원소들로 가득한 지구와 같은 행성과 같음을 의미하지는 않습니다. 

 

수소,헬륨으로 이루어진 1세대 별을 찾고 또 이러한 별들에서 공통점과 차이점을 찾아내 그동안의 이론들을 검증해 냅니다. 이 별,은하들은 우주는 아주 오래전에 만들어 졌지만 저 멀리서 빛이 이제야 우리가 살 고 있는 지구에 도착할 정도로 아주 먼곳에 있을지 모릅니다. 이것으로 우주행성과 별의 진화이론에 대한 이야기를 마치고 다음시간에는 우주와 별의 소멸에 관한 이야기를 해보도록 하겠습니다.