우주에서 별들은 죽는다고 하는데요. 왜죽는걸까요?

Question

지구에서 바라보는 별들이 죽은 행성이라고 하는데요. 별들은 왜 죽는건가요? 그러면 지구도 언젠가는 죽는건가요? 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

빛을 내며 살아있는 별에서는 끈임없이 핵융합반응이 일어나고 있습니다. 핵융합 반응은 수소가 결합되어 헬륨으로, 헬륨이 결합되어 더 무거운 원소가 되며, 탄소, 철 까지 융합될 수 있으며, 이후에는 핵융합 반응을 하지 못하고 식으며 일생을 마무리합니다. 이것이 별의 죽음이라고 불립니다. 더 이상 에너지와 빛을 내지 못하죠.

지구는 행성으로 별과는 죽음의 의미가 다릅니다. 별은 빛이 꺼지고 에너지를 다하면 죽음이라 불리지만, 행성의 경우 처음부터 빛이 나지 않고 단단한 암석 덩어리나 기체덩어리로 이루어져 있기 때문에 에너지를 발산하는 활동은 하지 않습니다. 그런데, 행성의 중심에는 별이 위치하고 있고, 이러한 별이 죽음을 맞이하면서 팽창할 때 행성이 팽창하는 별에 흡수되어 사라질 수 있습니다. 54억년 뒤에 태양이 죽음에 다다르게되면 적색거성이 되며 팽창하다가 일부는 성운이 되고 핵은 백색 왜성이 됩니다. 이 때 태양이 팽창하며 여러 행성에게 영향을 주기 때문에 이 때가 지구 행성의 마지막이라고 볼 수 있겠습니다.

Answer 2

안녕하세요. 조사를 해본 결과 별들은 죽는다는 표현은 조금 비유적인 표현입니다. 별은 일정한 연료를 사용하여 에너지를 생산하고 방출하는 핵융합 반응을 통해 빛과 열을 발산합니다. 그러나 별은 연료를 소진하게 되면서 생명주기의 다른 단계로 진입하게 됩니다.

작은 별들은 주로 화이트 드워프라는 백색왜성으로 진화하게 됩니다. 연료를 모두 소진한 후에 내부 압력이 부족해지면, 별의 중심부는 축소되고 외부 층은 퍼져서 화이트 드워프를 형성합니다.

더 큰 별들은 연료 소진 후, 중력에 의해 압축되어 매우 밀도가 높은 흑체로 변할 수 있습니다. 이를 중심으로 한 흑체가 중력 붕괴하여 엄청난 폭발을 일으키는 초신성이 발생할 수도 있습니다. 초신성 폭발은 빛과 에너지를 대량으로 방출하며, 이후 남은 부분은 중성자성이나 흑구 등으로 남게 됩니다.

이렇게 별은 연료 소진 후 다양한 형태로 진화하며 죽는 것으로 비유되지만, 사실적으로는 에너지의 변화와 물질의 재배치로 이어지는 자연과정입니다. 참고하셔서 도움 되셨길 바랍니다

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

대부분의 대형 별들은 수많은 수소 원자핵을 핵융합으로 연결한 중심부에서 엄청난 열과 압력을 생성합니다. 그러나 수소 연료가 고갈되면 별은 내부의 압력을 지탱할 수 없게 됩니다. 이 때, 별은 매우 강력한 폭발인 '주요 서열별 폭발' 또는 '슈퍼노바'를 일으키게 됩니다. 대형 별들의 주요 서열별 폭발이 끝나면, 그 중심부는 남은 물질이 중력에 의해 압축되어 매우 밀도가 높은 중성자 별로 변할 수 있습니다. 중성자 별은 매우 작고 질질 스러운 별체로, 놀라운 중력을 가지고 있습니다. 매우 대형이거나 초대형 별들의 주요 서열별 폭발이 끝나면, 중력이 더 강한 상태인 블랙홀이 형성될 수 있습니다. 블랙홀은 중력이 아주 강해서 어떤 물질이나 빛도 통과시킬 수 없는 공간입니다.