별의 탄생에서 부터 소멸까지

별의 탄생에서 부터 소멸까지

별의 소멸에 대한 이야기입니다. 제 지난 글들에 대해서 보면 별의 탄생에 대한 이야기를 많이 다루었는데 오늘은 별의 소멸에 대해서 이야기 해보겠습니다. 우리는 별이 소멸하는 과정에 대해서 알아볼텐데요. 이 과정에서도 지난 글에서 알아본 별의 질량에 대한 이야기가 나오기 때문에 지난 이야기를 읽지 않으신분들은 읽어보시는것도 좋아보입니다.

 

별의 질량과 소멸에 관한 관계부터 차근차근 설명해보도록 하겠다. 태양과 비슷한 질량을 가진 별들(질량이 작은 별에 속함)은 어떤 소멸과정을 거치게 될까? 우리는 태양과 비슷한 질량을 가진 별이 중심핵에서 생애 마지막 사건으로 일어나는 핵융합 과정에서 일어나는 과정들을 면밀히 살펴볼 필요가 있다.

 

별의 내부 온도는 굉장히 높기 때문에 내부 원자들은 모든 전자를 뺏기게 된다. 별의 수명 대부분의 시간동안에 물질의 밀도 또한 상대적으로 낮으며 별의 전자들은 그만큼 빠르게 움직인다. 그것들 중에 어느 하나라도 정확히 같은 방식으로 움직이는 같은 곳에 있지는 않는다. 이 모든 것들이 별의 핵에너지를 마지막으로 소진하고 소멸을 시작하는 과정을 의미한다.

 

죽어가고 있는 질량이 작은 별들에게는 이러한 전자뿐만 아니라 원자핵도 가지고 있지만 양자성이 명백해지기 전에 원자핵들이 훨씬 더 높은 밀도로 압축되어야 한다는 사실을 알고 있다. 그래서 백색왜성에서는 핵이 퇴화된것을 보이지 않고 항성진화의 백색왜성 단계에서 별의 중심핵 붕괴를 멈추는것은 핵이 아니라는 사실을 알고 있다.

별의 탄생과소멸

시작과 끝

소멸하는 별들은 질량 손실 때문에 백색왜성으로 소멸하게 될것이다. 중심핵의 헬륨이 소진된 후에 질량이 큰 별의 진화는 질량이 작은 별들의 진화와는 다른 과정을 거친다는것을 우리는 이전 글에서 배운바 있다. 질량이 큰 별에서 외부층의 무게는 탄소,네온,마그네슘등을 융합시킬 만한 온도가 올라갈때까지 별 내부 중심부가 수축하기에 충분하다. 별 내부에서 수축,가열등의 주기를 반복하며 핵연료의 점화 주기가 반복된다. 각각 가능한 핵연료가 고갈되기 시작하면서 핵은 여전히 무거운 핵을 융합하기에 충분히 높은 온도에 도달하고 수축하게 된다. 탄소 융합은 황,칼슘,아르곤등으로 전환될 수 있다. 이러한 원소들은 더 높은 온도로 가열되게 되면 철을 생산해 내기도 한다. 질량이 작은 별들과는 다르게 질량이 큰 별들은 이러한 위의 과정들을 아주 빠르게 거쳐간다. 별의 소멸과정에서 이런 거대한 별들은 중심에서 멀어질수록 핵반응에 관여하는 겉을 발견 할 수 있다. 다음시간에도 재미있는 우주과학에 관한 이야기들을 이어나가보도록 하겠습니다.