별은 어떻게 만들어졌는지 별의 탄새과정이 궁금합니다
우주에는 수많은 별들이 있는데 이런 별들이 어떻게 탄생을 하게 됬는지 탄생과정이 궁금하네요.
어떻게 지구에서 보면 빚이 날까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
별은 우주에 있는 가스(기체), 먼지(물질들)들이 만유인력(중력)에 의해 서로 서로 끌어당겨 뭉치며 만들어질 수 있습니다. 우주에는 대부분 빈 공간이지만 먼지나 가스가 분포하고 있는 부분이 있습니다. 이 먼지와 가스는 질량을 가지고 있기 때문에 서로에게 만유인력을 행사합니다. 이 만유인력의 크기는 매우 작아 서로가 끌어당기는 것을 눈으로 관측할 수 없을 정도입니다. 하지만 시간이 굉장히 오래 지나고 나면 서로 이끌려 붙을 수 있습니다. 이 가스와 먼지가 뭉치고 뭉치면서 질량이 커지며 더욱 많은 먼지와 가스를 끌어들입니다. 그리고 크기가 커져 중력에 의해 자체적으로 수축하며 열을 발산하게 되는데, 이 때 내부의 원자들이 핵융합 반응을 할 정도의 압력과 온도가 되면 별이 되는 것이죠.
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.
별은 성운이라고 불리는 가스와 먼지 구름에서 형성됩니다. 별 형성 과정은 가스와 먼지 구름이 자체 중력에 의해 붕괴되기 시작할 때 시작됩니다. 구름이 무너지면 뜨거워지고 더 빨리 회전하기 시작합니다. 가열되면 구름 내의 원자가 서로 충돌하기 시작하여 빛과 열의 형태로 에너지를 방출합니다.
구름이 계속 붕괴되면서 더 빠르게 회전하기 시작하고 디스크와 같은 모양으로 평평해집니다. 원반의 중심은 밀도가 높아지고 뜨거워져 결국 원시별을 형성합니다.
프로토스타는 밀도가 높고 뜨겁고 빛나는 물체로 별의 발달 초기 단계입니다.
원시별이 성장함에 따라 온도와 밀도는 계속해서 증가합니다. 특정 지점에서 핵융합을 시작할 수 있을 만큼 핵의 온도와 압력이 높아집니다. 핵융합은 원자가 융합되어 더 무거운 원자를 형성하는 과정으로 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 이 에너지가 별을 빛나게 합니다.
별의 탄생과 진화
육안으로도 쉽게 관찰할 수 있는 밤하늘에 반짝이는 별, 사람들은 별을 영원에 비유하곤 하지만 별에게 도 태어남이 있고 죽음이 있습니다. 사람의 인생도 제각각 다르듯 별의 인생도 별이 태어난 환경이나 조건에 따라 다릅니다. 이번 시간에는 별의 일상에 대해 알아보겠습니다.
1. 별의 탄생
먼저 원시별의 탄생에 대해 알아볼텐데요. 우리가 알고 있듯이 우주의 별과 별 사이에는 성간물질이라고 불리는 수 많은 먼지와 기체 등으로 이루어져 있습니다. 원시 별은 이러한 성간 물질에서 시작됩니다. 밀도가 높은 수소 분자 구름이 있는 곳 성간 물질이 많은 곳이 바로 별에 탄생지가 될 수 있는 성간분자운인데요. 그러나 성간 물질만 밀집되어 있다고 원시 별이 바로 탄생되는 것은 아니겠죠? 계속해서 나오겠지만 별의 탄생 일생은 중력에 의한 수축 하려는 힘과 가스압에 의한 팽창하려는 힘의 끊임없는 싸움 이라고 할 수 있습니다. 그렇다면 별에게 있어 중력과 압력은 무슨 관계일까요?
(인터뷰)
이창원 박사 - 한국천문연구원
: 성간운에서 별이 생성되고 이 별이 진화해서 죽는 과정을 잘 살펴보면 물질을 뭉치게 하려는 중력과 이 물체를 분산시키려고 하는 가스압의 힘, 가스압의 의한 그 두 가지의 싸움의 과정이라고 볼 수 있습니다. 두 가지의 힘이 평형 관계로 이루고 있지만 결국 별이 만들어지고 이 별이 진화하고 죽어가는 그 과정은 중력의 우세에 의해서 이루어 지게 되있습니다. 성간물질은 우주의 균일하게 분포되어 있지 않기 때문에 밀도가 더 큰 구름은 주위에 더 많은 물질들을 끌어당겨 중심핵을 형성하게 됩니다. 이 구름에 중심핵이 자체 중력에 의해 수축함에 따라 원시 별이 빛을 발할 때까지 밀도와 중심 원 돌아 증가하게 됩니다. 이 단계에서 원시 별은 핵 반응이 아닌 중력 수축으로 에너지를 방출하는 것입니다. 이 수축에 의해 중심 온도와 밀도가 증가 하면서 비로소 원시 별로 자리를 잡게 됩니다. 사실 별의 탄생은 그야말로 비밀, 신비에 싸여 있습니다. 원시 별 주변에 분자 구름 때문에 관측이 힘들기 때문입니다.
무중력 상태에서 아무것도 생성되지 않겠지만,
우주에는 먼지와 기체들이 많습니다.
이 먼지와 기체들이 시간이 지남에 따라 조금씩 모이게 된다면, 비로소 의미있는 중력이 형성될 것입니다.
이후부터는 계속해서 먼지와 기체가 계속 모이게 되고,
이 먼지와 기체가 모이려는 중력과 가스에 의한 팽창이 끈임없이 반복되면서 별이 생성되게 됩니다.
이 별들은 반사에 의해 빛을 내기도 하고 핵융합으로 인해 자체적으로 빛을 내기도 합니다.