<p class="cafe-editor-text">아래 불투명도 질문하신 내용과 관련해서<br />저도 불투명도에대해 명확히 그 관계를 아무리 봐도 모르겠어서 질문드려요ㅠ<br /><br />불투명도가 밀도에 비례, 온도에 반비례하는 걸루 알고 있고, 불투명도가 클수록 광학적 깊이는 크기때문에 복사가 밖으로 빠져나오기 힘들다고 알고있어요.<br />이온화도와 불투명도 관계에 대해서는 <br />책 부분부분 읽을 때마다 혼란스러운데...<br /><br />어떤 부분에서는 아래 불투명도 질문해주신<br />분처럼 이온화되면 불투명도가 증가한다는 해석이 잘 맞는데,<br /><br />또 어떤 부분에서는 그 반대가 ...ㅠ<br /><br />별의 진화과정 부분에서 <br />"중심부 온도가 높아질수록 이온화도 증가해 불투명도가 감소한다"라고 나와있구요.ㅠㅠ<br /><br />어떤 곳에서는 불투명도를 H-이온과 관련해 설명해 두었는데 봐도 잘 이해가 안되구;;;<br /><br />불투명도 관계 명확히 설명부탁드려요 ㅠㅠ<br /><br />그리구 천천서 전리수소영역에서는 <br />"중심별에서 멀어질수록 재결합한 중성수로들을 다시 전리시킬 광자수가 점점 부족하게된다. 이때문에 중성수소의 전리수소에 대한 밀도비가 중심에서 멀어질수록 빠르게증가하고, 이와더불어<br />₩₩라이먼 연속 광자의 광학적 깊이도 급격히<br />증가한다.₩₩"<br />라고 나와잇는데 <br /><br />중심별로 부터 멀수록 먼거리에서는 라이먼한계파장이하의 광자 수가 적으니까 <br />중심별에서 밖으로 이 광자가 잘 빠져나오지 못한다고 볼수있고 그래서 라이먼연속광자의 광학적 깊이가 증가한다고 해석하는게 맞을까요?<br /><br />광학적 깊이, 불투명도 언급된 부분은 해석, 이해가 어렵네요 ㅠ</p>
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첫댓글일단 불투명도가 상황에 따라 여러가지고 작용되기 때문에 상황에 맞게 적용해야 한다는 생각을 해주셔야할 것 같구요,
불투명도와 관련된 메커니즘은 다음과 같은 것들이 있습니다. 원자핵에 붙어 있는 전자가 빛과 상호작용을 한다는 전제 하에 전자가 상호작용 전후에 어떤 상태인지에 따라서, 1) bound-bound 2) bound-free 3) free-free 4) electron scattering
이때, b-b는 전자가 빛을 흡수해 2->3, 2->5 등과 같이 바운드 된 상태이나 준위가 변경되는 경우, b-f는 이온화, f-f와 e-scattering은 자유전자에 의한 빛의 에너지 변화나 이동경로 변화를 의미합니다. 이런 메커니즘들에 의해 빛이 한층에서(안쪽) 다른층으로(바깥쪽)으로 갈 때 적절히 가로 막히게 되며, 4가지 전부의 합으로 얼만큼의 빛을 가로막는지가 결국 불투명도를 나타내게 됩니다.
@VYCanMaj이때 '이온화도가 올라가면 불투명도가 낮아진다'는 b-b나 b-f가 불투명도에 크게 기여할 때 이온화도가 올라가면 빛을 잡아먹을 전자가 없는 경우에 해당될 것 같구요, 반대로 항성 내부 깊숙한 곳에서는 온도가 높아 전자가 대부분 이온화 되어 있어 (제가 알기로는) 불투명도의 주요 원인이 f-f나 e-s인걸로 알고 있습니다. 이때 중금속함량이 높으면 자유전자가 많아져 더욱 불투명해지는 효과가 있기도 하구요... 또 항성 안과 밖이 다른데, HII region같은 경우는 항성 밖의 중성 수소들이 초기 생성된 별의 자외선을 받아 이온화 된 영역인데, 이 영역의 수소 밀도는 사실 항성 내부에 비하면 엄청나게 낮습니다. 상호작용을 잘 못해요
@VYCanMaj근본적으로 불투명도는 T, rho, P, Metallicity등 다양한 요인들에 의해 변화를 받습니다(사하/볼츠만 방정식). 이때 T, rho, P는 항성과 같이 원자들이 충분히 상호작용하고 있을때는 더욱 영향력이 크겠죠. 따라서 환경적 요인을 반드시 고려해야 불투명도에 대한 얘기를 제대로 할 수 있습니다. (임고 수준에서는 너무 복잡한 얘기가 될 듯 합니다..)
그리고, HII영역과 광학적 깊이의 얘기는, 별이 내뿜는 자외선 광자의 양이 제한되어 있으므로 별을 둘러싼 HI영역이 두꺼울 때 일단 별과 가까운 원자들이 이온화 되겠죠? 그러면 별-HII-HI과 같은 순서로 층이 만들어 집니다. 이때 만들어진 이온화된 원자는 조금 있으면 또 달라 붙어요. 그러니까 제한된 자외선만으로는 자기 주변의 모든 HI원자를 HII로 만들지는 못합니다. 그러면 결과적으로 별에서 먼 곳은(HI) 자외선 광자에 대해 optically thick 하게 되는 거겠죠. 반면 안쪽의 HII영역은 대개 이온화 되어 있으니 걸리적 거리지 않아 광학적으로 얇게 되는 거겠죠...
첫댓글 일단 불투명도가 상황에 따라 여러가지고 작용되기 때문에 상황에 맞게 적용해야 한다는 생각을 해주셔야할 것 같구요,
불투명도와 관련된 메커니즘은 다음과 같은 것들이 있습니다. 원자핵에 붙어 있는 전자가 빛과 상호작용을 한다는 전제 하에 전자가 상호작용 전후에 어떤 상태인지에 따라서,
1) bound-bound
2) bound-free
3) free-free
4) electron scattering
이 네가지 메커니즘에 의해 빛이 가리워집니다.
이때, b-b는 전자가 빛을 흡수해 2->3, 2->5 등과 같이 바운드 된 상태이나 준위가 변경되는 경우, b-f는 이온화, f-f와 e-scattering은 자유전자에 의한 빛의 에너지 변화나 이동경로 변화를 의미합니다.
이런 메커니즘들에 의해 빛이 한층에서(안쪽) 다른층으로(바깥쪽)으로 갈 때 적절히 가로 막히게 되며, 4가지 전부의 합으로 얼만큼의 빛을 가로막는지가 결국 불투명도를 나타내게 됩니다.
@VYCanMaj 이때 '이온화도가 올라가면 불투명도가 낮아진다'는 b-b나 b-f가 불투명도에 크게 기여할 때 이온화도가 올라가면 빛을 잡아먹을 전자가 없는 경우에 해당될 것 같구요, 반대로 항성 내부 깊숙한 곳에서는 온도가 높아 전자가 대부분 이온화 되어 있어 (제가 알기로는) 불투명도의 주요 원인이 f-f나 e-s인걸로 알고 있습니다. 이때 중금속함량이 높으면 자유전자가 많아져 더욱 불투명해지는 효과가 있기도 하구요...
또 항성 안과 밖이 다른데, HII region같은 경우는 항성 밖의 중성 수소들이 초기 생성된 별의 자외선을 받아 이온화 된 영역인데, 이 영역의 수소 밀도는 사실 항성 내부에 비하면 엄청나게 낮습니다. 상호작용을 잘 못해요
@VYCanMaj 근본적으로 불투명도는 T, rho, P, Metallicity등 다양한 요인들에 의해 변화를 받습니다(사하/볼츠만 방정식). 이때 T, rho, P는 항성과 같이 원자들이 충분히 상호작용하고 있을때는 더욱 영향력이 크겠죠. 따라서 환경적 요인을 반드시 고려해야 불투명도에 대한 얘기를 제대로 할 수 있습니다. (임고 수준에서는 너무 복잡한 얘기가 될 듯 합니다..)
@VYCanMaj 와..자세한 설명 정말 감사드립니다.
책에는 그 부분에서 왜 불투명도가 그렇게 나타나는지 간단한 과정설명도 없이 결과적으로만 나와있어서 ㅠ
불투명도 관계가 모든 상황에서 같이 적용되는 줄 알았네요 ㅠ
설명해주신 내용으로 볼 때, 불투명도는 상황에 따라 다른 기작으로 나타나니까 단순환 관계식으로 보면 안 되는거였네요.
천문학 관력 책들을 여기 저기 찾아보고 검색도 해봐도 명쾌히 해결히 안됐는데 정말 감사합니다!!!
정성스레 이해하기쉽게 차근차근 알려주셔서 너무 감사해요ㅠ
@Ooopa 화학이나 물리 쪽의 서적을 보면 불투명도 관련 내용을 알아볼수 있나요? 정말 대단하세요!!!
그리고, HII영역과 광학적 깊이의 얘기는, 별이 내뿜는 자외선 광자의 양이 제한되어 있으므로 별을 둘러싼 HI영역이 두꺼울 때 일단 별과 가까운 원자들이 이온화 되겠죠? 그러면 별-HII-HI과 같은 순서로 층이 만들어 집니다. 이때 만들어진 이온화된 원자는 조금 있으면 또 달라 붙어요. 그러니까 제한된 자외선만으로는 자기 주변의 모든 HI원자를 HII로 만들지는 못합니다. 그러면 결과적으로 별에서 먼 곳은(HI) 자외선 광자에 대해 optically thick 하게 되는 거겠죠. 반면 안쪽의 HII영역은 대개 이온화 되어 있으니 걸리적 거리지 않아 광학적으로 얇게 되는 거겠죠...
전리수소영역은 설명해주신 내용과 비슷하게 이해한거 같네요. 쉽게 설명해주셔서 전리수소영역은 잘 정리가 되었습니다!^^
제대루 이해가 안 되어있어서 그런지 광학적 깊이만 나오면 왠지 겁부터 나네요 ㅠ 전달방정식에서 원천함수와 함께 나오면서 부터....멘붕이라 ㅠ