항성이란? 항성의 탄생과 죽음.

 

항성을 아주 간단하게 정의한다면 다른 별을 거느릴 수 있는 별로써 풍부한 에너지를 바탕으로

스스로 빛을 내며 에너지를 발산하는 별 정도라 얘기할 수 있습니다.

 

항성은 지구와 아주 가깝게 하나 있는게 그 항성은 바로 태양입니다. 지구에 있는 생명체들은

태양에 있는 에너지를 받아 살아가고 있으며 태양을 중심으로 도는 천체의 단위를 태양계라 합니다.

 

제가 이제껏 행성에 관해서는 많은 얘기를 했습니다. 그러나 우주에 있어 정말 중요한 역할을 하고 있는

항성에 대해서는 많이 다룬 적이 없어 오늘은 이 항성에 대해 포괄적으로 다뤄볼까 합니다.

 

 

 

 

항성의 탄생

 

 

항성은 거대한 가스 구름 속에서 탄생합니다. 물론 모든 항성이 동일한 모양을 가지고 태어나지 않으며

그 가스 구름이 어떤 성분으로 되어 있냐에 따라서 색깔과 밝기, 질량등이 모두 달라집니다.

 

항성은 가스 구름 속에서도 내부의 밀도가 높은 영역들의 자체 질량이 모이고 뭉쳐지면서 탄생하는데,

일정 정도의 질량이 넘어서면 회전하는 덩어리가 형성되어 별의 모양을 갖추게 됩니다.

이를 항성의 가장 초기 단게인 원시성이라 부르며 거대한 가스 덩어리 정도로 생각하시면 됩니다.

 

원시성의 중심핵은 원시성의 자체 압력으로 인해 극도로 뜨거워지기 시작하며 그 온도는 수백만도

그 이상으로 오릅니다. 이렇게 형용할 수 없을 정도의 고온이 되면 일부 수소 원자가 껍질을 잃고,

보호막이 걷어져서 원자핵끼리 서로 충돌합니다. 이렇게 원자핵끼리 서로 충돌하게 되면

많은 양의 에너지가 방출되게되고 헬륨 원자핵으로 융합됩니다.

 

이는 원시성의 질량이 늘어나면 늘어날 수록 더욱 더 격한 핵반응이 일어나게 되고 이윽고 빛과 에너지를

발산하는 새로운 항성이 탄생되게 됩니다.

 

이렇게 핵융합이 시작되고 내부 압력은 중력에 반작용할 정도로 높아 생산되는 힘과 방출되는 힘이

균형을 이루게 된 항상을 주계항성이라 부르며 태양은 주계 항성에 속합니다.

 

 

 

 

항성의 공장. 용골자리 성운.

 

 

용골자리 성운은 그 구름이 덮고 있는 공간만 하더라도 200~300년에 이를 정도의 큰 거대한 구름입니다.

정확히 말하면 거대한 성간먼지구름이라 할 수 있는데 우주 초기의 모습만 보더라도 항성과 별의 탄생은

이러한 구름 속에서 이루어집니다.

 

항성은 당연히 가스 구름 속에서 생겨나기 때문에 이 용골자리 성운에서도 계속해서 항성이 만들어지고

있습니다. 물론 항성의 탄생 과정은 엄청난 시간을 필요로 하기 때문에 최소 인간이 100세대는 걸쳐야

항성의 생성 과정을 어느 정도 포착할 수 있지 않나 합니다.

 

아무튼 용골자리 성운은 거대한 먼지구름답게 이 속에서 무수히 많은 항성들이 생성되고 있습니다.

이 때문에 용골자리 성운을 항성의 공장이라고도 표현합니다.

 

 

 

 

항성의 색깔이 가진 의미.

 

철을 용광로에 넣으면 순간 하얗게 달아오릅니다. 즉 뜨거우면 붉게게 빛날 것이라는 보편적인 생각이

철을 용광로에 넣음과 동시에 그 생각도 함께 녹아버립니다.

 

우리의 예상과는 다르게 너무 뜨겁게 되면 항성의 색깔 또한 붉은 것이 아니라 청백색으로 변합니다.

보통 항성의 표면 온도가 수만도에 이르면 청백색이 되며, 온도가 조금 식어 1만도 이하로 된다면

노란 빛을 발합니다. 태양의 경우 표면 온도가 섭씨 5,500도여서 노란 빛을 내는 것이고요.

 

이보다 더 떨어져 섭씨 1,000도가 되면 항성은 주황색으로 변합니다. 이렇듯 항성의 색깔은 항성의 나이와

항성이 가진 온도를 의미합니다. 항성의 나이를 의미한다는 것은 항성은 탄생 직후 점차점차 식어가기

때문에 나이까지 짐작이 가능하다는 점입니다.

 

 

 

 

항성의 죽음.

 

생성이 있다는건 곧 죽음도 있다는걸 의미합니다. 항성 또한 죽음이 있지만 항성이 태어나고 죽는데에는

굉장히 오랜 시간이 걸리기 때문에 인간은 그 과정을 결코 관측할 수 없습니다.

 

태양만 하더라도 수명이 100억년 정도가 되며 아직 태양의 수명이 다할려면 50억년은 남았습니다.

지구가 탄생한지 47억년 정도 되었으니 어쩌면 지구가 다른 별과의 충돌로 인해 먼저 사라져 없어질지도

모르겠다는 생각이 드네요.

 

아무튼 항성은 중심핵의 모든 수소가 다 소진되어 헬륨의 형태로 융합되면 그 항성의 중심은 수축되기

시작하고 곧 뜨거워집니다. 마찬가지로 항성의 바깥층 또한 융합하기 시작하는데, 이 상태가 되면 우리는

흔히 적색거성이라 부릅니다.

 

이 적색거성의 중심에서는 헬륨이 탄소와 산소, 다른 원소들이 다시 융합되고 헬륨을 서서히 모두 사용하면서

항성은 진동하기 시작합니다. 이 진동으로 인해 항성의 바깥층은 우주 공간으로 날려져 버리며,

항성의 중심핵은 백색왜성으로 남습니다. 백색왜성은 열을 생성하는 반응을 더 이상하지 않기 때문에

높은 밀도 상태에서 붕괴되어 최후를 맞이합니다.

 

금방까지 알려드린 항성의 죽음은 태양과 같이 질량이 낮은 항성의 죽음을 얘기하며 태양의 질량보다

10배 이상 높은 무거운 항성의 경우 초신성 폭발을 일으키며 최후를 맞이하게 됩니다.