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과학

백색왜성

백색왜성과학
영문명
White dwarf
종류
조밀한 항성 잔해
주요 지지 기작
전자 축퇴압
대표 크기 규모
지구와 비슷한 규모
주요 변화
장기간의 냉각
백색왜성은 중간 이하 질량의 별이 외층을 잃고 남긴 조밀한 핵이다. 주계열 별처럼 중심의 지속적인 핵융합으로 빛나는 상태와 다르며 남은 열을 방출하면서 식는다.

작지만 질량은 크다

백색왜성은 지구와 비슷한 크기에 태양 질량의 상당한 부분을 담을 수 있다. 낮은 부피 때문에 밀도가 매우 높다. 별이 작게 보인다고 질량도 행성 수준이라는 뜻은 아니다.

일반적인 행성이나 기체 별과 다른 상태의 물질이 구조를 이룬다. 고전적인 기체 압력만으로 크기와 질량의 관계를 설명하기 어렵다.

핵융합 없이도 빛나는 이유

핵융합이 주요 에너지원이 아니어도 남은 열을 방출할 수 있다. 냉각하면서 밝기와 색이 달라지므로 백색이라는 이름이 모든 시점의 색을 고정하는 것은 아니다.

냉각 속도는 질량과 조성, 대기의 성질 등에 영향을 받는다. 백색왜성의 온도를 한 숫자만 재서 별이 태어난 시각을 즉시 알 수 있는 것은 아니다.

축퇴압과 질량의 한계

전자 축퇴압은 양자적 성질에 따른 지지 기작이다. 이상화된 백색왜성 모형에는 지탱할 수 있는 질량의 한계가 존재한다.

이 한계를 넘으면 무조건 같은 질량의 중성자별 또는 블랙홀이 되는 단순한 경로는 아니다. 조성과 물질 유입, 핵융합의 불안정 등 조건에 따라 결과가 달라질 수 있다.

동반성과 상호작용

쌍성계의 백색왜성은 동반성에서 물질을 받을 수 있다. 표면의 핵융합 폭발이나 더 큰 규모의 열핵 사건과 연결되는 경로가 연구된다.

단독으로 식는 경우와 물질을 받아 변화하는 경우를 구분해야 한다. 백색왜성을 별의 생애가 완전히 끝나 더 이상 어떤 변화도 없는 대상으로 볼 수는 없다.

관련 문서

항성 진화 / 적색거성 / 초신성 / 전자