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과학

항성 진화

항성 진화과학
영문명
Stellar evolution
주요 변수
질량, 조성, 회전, 동반성 등
주요 에너지원
핵융합과 중력 수축 등
주계열 특징
중심부의 수소 핵융합
대표 잔해
백색왜성, 중성자별, 블랙홀
항성 진화는 별의 내부와 외형이 시간에 따라 바뀌는 과정이다. 초기 질량과 조성, 질량 손실과 동반성의 영향 등이 별의 수명과 마지막 상태를 결정하는 데 관여한다.

같은 시간표를 따르지 않는 별

큰 질량의 별은 연료가 많지만 이를 빠르게 소비해 작은 질량의 별보다 수명이 짧을 수 있다. 질량만 비교해 오래 빛날 순서를 정하면 직관과 다른 결과가 나온다.

현재 우주의 나이보다 긴 수명이 예상되는 작은 별도 있다. 그런 별의 마지막 단계를 모두 직접 관측한 것이 아니라 관측과 물리 모형을 연결하여 예측한다.

수소를 사용하는 중심부

주계열 단계에서는 중심부에서 수소를 헬륨으로 바꾸는 핵융합이 주요 에너지원이다. 생성되는 압력과 중력의 관계는 별의 내부 구조와 연결된다.

중심의 조성이 달라지면 온도와 밀도, 에너지 생성 위치도 변한다. 중심의 수소가 줄었다고 별 전체에 수소가 전혀 남아 있지 않다는 뜻은 아니다.

팽창하는 외층과 변화하는 핵

중심과 그 주위의 연소 상태가 바뀌면서 외층이 팽창하고 표면 온도와 밝기가 달라질 수 있다. 거성이라는 이름은 단순히 질량이 큰 모든 별을 뜻하지 않는다.

이후 어떤 원소까지 핵융합하는지는 내부 조건에 달려 있다. 모든 별이 같은 원소를 차례로 만들고 같은 방식으로 폭발하는 것은 아니다.

질량이 이동하는 계

별이 외층을 잃거나 동반성에서 물질을 받으면 단독으로 진화하는 경우와 다른 경로를 따를 수 있다. 남은 핵의 질량과 조성이 마지막 상태에 중요하다.

태어났을 때의 질량과 마지막 잔해의 질량은 같지 않을 수 있다. 하나의 단순한 질량 경계만으로 실제 모든 별의 결말을 정확하게 분류할 수는 없다.

관련 문서

항성 / 적색거성 / 백색왜성 / 초신성