별의 붕괴로 탄생한다는 초신성이란 무엇인가요?
천문학 관련 서적을 읽으면 늘 신기하고 흥미롭습니다. 특히 별의 탄생과 소멸의 이야기는 직접 경험할 수 없는 상상의 영역이어서 더욱 경이로운데요. 별아 붕괴하면서 탄생한다는 초신성이 무엇인지 알고싶습니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
초신성 폭발에 대한 관측과 연구는 꾸준히 진행되고 있으며 초신성 폭발이 얼어나는 과정을 찾고자 노력하고 있습니다.
현재까지 알려진 초신성 폭발은 다음과 같습니다.
태양보다 큰 질량을 가진 별이 죽음을 맞이하며 초신성 폭발이 일어날 수 있습니다. 그리고, 별(적색거성)과 별(백색왜성)간의 상호작용으로 초신성 폭발이 일어날 수도 있다는 연구 결과도 있습니다.
별은 핵융합 과정을 통해 빛과 에너지를 발합니다. 별이 핵융합 반응을 더 이상 할 수 없게 되면 온도가 서서히 떨어지며 자체적인 중력에 수축을 시작합니다. 그리고 수축하면서 마찰에 의해 열이 올라 더 무거운 원자들이 핵 융합 반응을 하게 되죠. 즉, 남은 에너지를 사용하는 것입니다. 그리고 핵 융합에 의해 다시 뜨거워진 별은 다시 팽창합니다. 그래서 백색거성, 적색 거성 등등의 거성이 되는 것이죠. 이러한 거성의 핵융합 반응이 끝나면 또다시 내부에는 무거운 원자들이 남게 되면서 식게 되고 중력에 의한 수축이 일어납니다. 그리고 수축에 의해 다시 뜨거워지죠. 그런데, 이 때는 무거운 원소들만 남아 핵융합 과정이 잘 일어나지 않기 때문에 더욱 빠르고 강한 수축으로 온도가 급격히 올라갑니다. 그리고 온도가 어느정도 오르게 되면 남아 있는 무거운 원자들의 핵융합 반응이 빠르게 일어납니다. 이 때 발생한 열에너지로 원자핵을 제외한 물질이 별을 떠나 날아가게 되는데, 이러한 폭발을 초신성 폭발이라고합니다. 그리고 초신성 폭발 후 남은 원자핵은 질량에 따라 중성자별이 되거나 블랙홀이 될 수 있습니다.
또 다른 과정은, 위와 비슷한 과정으로 생성된 백색왜성과 적색거성이 가까이 있는 경우에, 백색왜성과 적색거성이 서로를 끌어당겨 충돌하며 초신성 폭발이 일어날 수 있습니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.초신성은 별이 붕괴하면서 탄생하는 것이 아니라, 별의 수명 마지막 단계에서 보이는 현상입니다.
별은 수명이 다하기 직전에도 핵융합을 하게 되는데,
마지막 핵융합에 다다르면 매우 밝게 빛나는 폭발이 일어나게 됩니다.
이것이 초신성입니다.
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