우선 이런 별의 명칭을 알려면 별의 일생을 알아야 합니다.
별도 사람처럼 태어나고 성장하며 나중에는 죽게됩니다.
별의 탄생은 우주를 떠돌고 있는 가스 성운 속에 특별히 빽빽한 부분이 생기면 그 주위로부터 점점 주여들어 그 중심이 뜨거워 집니다. 그러다가 마침내 별이 되어 빛나게 됩니다.
우주의 이곳 저곳에는 엷은 가스와 먼지 구름이 있는데, 이것을 가스 성운이라고 합니다.
가스 성운의 대표적인 예로는 장미성운이 있습니다. 이 가스 성운 속에 검은 얼룩이 많이 보이는데요. 이것이 바로 별이 될 심입니다.
이 가스 성운 속에는 검은 얼룩 같은 것이 보이는데 이것이 아직 빛은 내지 않는 별의 시초에요. 별은 대체로 무리를 지어 태어납니다. 이렇게 태어나는 별의 무리를 산개 성단이라고 합니다.
예를들면 M45, 그러니까 황소자리의 플라이아데스 성단이 그것들 중의 하나입니다
이 후에 사람으로 말하자면 어른별이 됩니다. 어른이 된 별들은 연료인 수소 가스를 태우면서 몇 십억 년 동안 계속해서 빛을 낼 수 있습니다. 다만, 아주 무건운 별이나 지나치게 밝게 빛나는 별은, 너무빨리 연료를 사용하여 곧 늙은 별이 되고 맙니다.
산개성단이었던 별들은 무리로 태어난다고 했죠? 이 별들은 성장해가면서 점점 멀어지기 시작합니다. 그리고 중심온도가 약 1000만도 정도가 되면 수소 원자의 핵 융합이 일어나게 됩니다.(<--이것이 바로 수소가 원료가 되는 이유입니다)
러셀이라는 사람이 중심온도가 높을 수록 더 많은 빛과 열을 낸다는 말을 했습니다. 그 질량이 클수록 더 밝다는 얘기 입니다. 중심온도가 높다는것은 핵 융합이 많이 일어났다는 얘기이고, 질량이 크다면 그 별을 유지하기 위해 핵 융합이 많이 일어납니다. 그러므로 질량이 클수록 더 밝습니다. 바로 이것이 러셀의 <질량, 광도의 법칙>입니다.
이 법칙에 따르면 질량이 증가하는 속도보다 온도가 증가하는 속도가 훨씬 빠릅니다. 그래서 별의 질량이 아주 크면 내부온도는 높고 따라서 밖으로 팽창하려는 힘이 아주 커서 별은 폭발해 버리고 맙니다,. 이것으로 인해 질량이 태양의 60배 이상의 별들은 존재하지 못합니다.
그래서 질량이 작으면 중심온도도 낮고 빛을 별로 내지 못합니다 그래서 이같은 별 중에는 질량이 목성의 약 100배나 되는 것들도 있는데요. 가시광선보다 에너지가 낮은 적외선을 내는 이 따뜻한 별들은 <갈색 왜성>이라고 불립니다
이 어른별들 중에는 태양도 속하는데요. 지금 태양의 나이는 약 50억살로 추정하고 있습니다. 그리고 태양의 수명을 100억살로 추정하고 있습니다.
그런데 밤하늘에서 가장 밝은 별 시리우스는 5억년밖에 빛을 내지 못합니다. 그만큼 크다는 얘기겠죠?
마지막으로 별들은 늙게 됩니다. 이 얘기는 수소를 다 쓴다는 얘기하고 같습니다.
수소를 다 쓰면 별은 이전보다 더 적은 에느지를 생산하고 식어 마침내 별은 수축하여 차갑고 밀도가 높은 별이 되고 맙니다. 어떤 별이 적색의 빛을 내면 그 별의 표면은 섭씨 2000도 정도의 차가운 상태입니다. 이 별이 <적색 왜성>입니다. 우주에는 이 적색왜성이 많아 전체 별의 3/4를 차지 합니다.
그런데 이 적색 별은 차갑습니다. 그러나 밝은 별들이 있습니다. 이 별의 표면 단위 면적이 내는 빛의 양은 태양 표면의 단위면적이 내는 빛의 양보다 훨씬 적습니다. 그런데도 밝게 빛납니다. 이러한 현상을 설명할 수 있는 유일한 해답은, 이 별 표면의 단위 면적은 비록 어둡지만 전체 표면은 태양보다 훨씬 큰 것입니다. 이런 별을<적색 거성>이라고 합니다.
처음에는 수소가 없어지면 수축하여 작아지고 뜨거워지는 젊은 별이 바로 적색 거성으로 계속 수축하고 희미해지다가 결국 백색왜성이 된다고 생각했습니다. 그러나 이러한 일은 불가능하고 천문학자들은 별 중심에서의 수소 융합 반응을 곗고 연구하여 적색 거성이 별 진화의 초기 단계가 아니라 후기 단계라는 사실을 알아냈습니다.
가장 널리 알려진 적색 거성은 오리온자리의 베텔게우스 입니다.
그렇다면 백색왜성은 어떤 별일까요? 적색 거성은 팽창하는데 필요한 에너지를 계속 공급받지 못하면 수축하여 원래 별 보다 작아져 왜성이 됩니다. 천문학자들은 적색 거성과 별의 진화 과정을 알지 전에 이미 왜성의 존재를 알고 있었습니다
별의 실제거리를 최초로 알아냈던 사람은 베셀이었어요. 이 사람은 시리우스의 움직임을 연구하고 있었는데 일반적으로 별들의 고유운동은 매우 느리며 직선적이었는데 시리우스는 그렇지 않았습니다. 베셀은 시리우스가 파동형으로 움직이는 것을 발견했습니다. 베셀은 이 별난 움직임을 연구하여 한 별의 운동을 눈에 띌 만큼 벗어나게 하는 힘은 다른 중력밖에 없다는 결론을 내렸습니다.
이 후에 시리우스가 어두운 동반성을 가지고 있다는 것을 밝혀 내었습니다. 이 후에 시리우스는 시리우스 A, 동반성은 시리우스 B라고 결정을 내렸습니다. 이후 시리우스 B의 발기가 태양의 1/130이라면 시리우스B는 차가우며 적색으로 빛나야 하는데도 실제로는 시리우스 A처럼 백색으로 빛났습니다. 그래서 스펙트럼은 밝혀내었습니다. 이때 온도는 섭씨 1만도였고 태양의 표면 온도보다 훨씬 뜨거웠습니다.
이것은 시리우스 B의 표면의 일정부분이 같은 크기의 태양 표면보다 더 많은 빛을 낸다는 것을 의미하였습니다. 그런데 태양만큼 밝지 못한 이유는 시리우스 B의 표면적이 매우 작기 때문이었습니다. 이로써 시리우스 B는 최초로 발견된 매우 작은 백색 왜성으로 맑혀졌습니다. 별은 백색 왜성이 되면 오랫동안 매우 천천히 에너지를 소비하면서 그 상태를 유지하다가 마침내 식어 죽어버립니다. 그리고 이것은 지구에서 가장 가까이 있는 것이라야 겨우 관찰할 수 있습니다
늙은 별의 최후는 네가지입니다. 다시 처음의 상태 즉 가스성운의 상태, 블랙홀, 중성자 별, 죽음
우선 나이를 먹어 커다랗게 커다랗게 부풀고 이것은 두가지의 경우로 나타나게 됩니다.
바로 태양보다 무거운 별과 태양정도의 별..
태양 정도의 별은 바로 폭발,이 후 백색왜성이 되어 죽음을 맞거나 혹은 바로 죽음으로 가는 경우가 있습니다. 이것이 태양정도의 별이고요. 바로 태양의 죽음을 말하는 경우가 되겠죠?
다음은 태양보다 무거운 별 의 최후 입니다. 첫번째 경우로 폭발 후 가스가 흩어져 나갑니다. 신성의 폭발과 초신성의 대폭발로 가스는 우주로 흩어져 다시 가스성운속에 섞여들어가 별의 탄생을 반복합니다.
두번째 경우는 중성자별이 되는 경우입니다. 태양보다 몇 배나 무거운 별들은 대폭발후 줄어들어 중성자만으로 된 매우 무거운 별이 됩니다 중성자별 1세제곱 센티는 1억톤이 넘습니다.
세번째경우는 아까와 마찬가지로 백색왜성이 된후 죽음을 맞는 경우가 있습니다
마지막으로 블랙홀이 되는 경우가 있습니다. 태양보다 훨씬 무거운 별이 대폭발을 일으키면 그 심은 한없이 계속 조여들면서 둘레의 공간을 감아말기 때문에 스스로의 빛도 밖으로 비쳐나가지 못하게 모습을 감추고 맙니다. 이것이 블랙홀입니다. 현재 블랙홀은 추정만 하고 있을뿐 그 모습은 발견되지 않고 있고 굉장한 중력으로 가까이 있는 물질을 끌어들인다는 사실이 밝혀졌습니다./
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