미시세계와 거시세계 별의 일생 김선기 E-mail : skkim@hep1.snu.ac.kr
계절이 지나가는 하늘에는 가을로 가득 차 있습니다. 나는 아무 걱정도 없이 가을 속의 별들을 다 헤일 듯 합니다. 가슴 속에 하나 둘 새겨지는 별을 이제 다 못 헤는 것은 쉬이 아침이 오는 까닭이오, 내일 아침이 남은 까닭이오, 아직 나의 청춘이 다하지 않은 까닭입니다. 별 하나에 추억과 별 하나에 사랑과 별 하나에 쓸쓸함과 별 하나에 동경과 별 하나에 시와 별 하나에 어머니, 어머니, 어머님, 나는 별 하나에 아름다운 말 한 마디씩 불러봅니다. 윤동주의 별 헤는 밤에서
Sun 수소 70%, 헬륨 28%, 나머지(탄소,질소,산소) 0.1%이내 R = 696,000 km (지구의 109배) M = 2x1030kg 지구의 30만배 자전 : 25일(적도) 30일(극) 수소 70%, 헬륨 28%, 나머지(탄소,질소,산소) 0.1%이내 태양의 내부온도 : 1천 5백만도 광구온도 : 6000 도 에너지가 중심에서 광구까지 나오는데 약 백만년 소요
별의 탄생 대기가 붕괴하지 않는 이유 별이 붕괴하지 않는 이유 중력과 압력의 균형 밀도가 높은 성간 가스가 중력에 의해 수축 온도가 올라가고 회전이 빨라짐 중앙에 핵과 납작한 원반 형성 별과 행성+소행성 1만년 ~ 100만년 정도 기간 오리온 대성운 http://hubblesite.org/
별의 내부는 수소폭탄 중력에 의한 수축 높은 압력 높은 온도 수소 핵융합 에너지 발생 압력 큰 별일 수록 내부의 압력/온도가 커진다 별의 수명은 크기(질량)가 클수록 짧아진다 태양 질량의 0.08배 보다 작으면 핵융합이 발생하지 않음 갈색왜성
중성미자 카메라 태양의 중심으로 부터 온 중성미자 태양 내부의 핵융합에 대한 직접 증거 지구에 있는 우리를 통과하는 중성미자의 수는 1011개/cm2/초
별은 원소 제조 공장 연료가 고갈되면 핵융합 정지 다시 수축(외부는 팽창) 압력/온도 증가 더 무거운 원소 생성 수소: 우주생성 초기 헬륨: 우주생성 초기 M > 0.08 M0 탄소와 산소: M > 0.25 M0 규소, 네오, 마그네슘, 황: M > 10 M0 철: M > 12 M0
중심온도 (백만도 단위) 규소연소 1일 산소 6개월 네온 1년 탄소 600년 혤륨 50만년 수소 7백만년 중 심 밀 도 그 렘 10 규소연소 1일 10 산소 6개월 중 심 밀 도 그 렘 / ㎤ 네온 1년 10 탄소 600년 10 10⁴ 10³ 혤륨 50만년 10² 10 수소 7백만년 1 100 200 300 400 중심온도 (백만도 단위)
별의 진화
적색거성 태양은 50억년 후 수소 핵융합을 멈추고 헬륨핵융합 시작 중심부 외곽에서 수소핵융합 반응 중심부와 바깥부분 사이의 압력 증가 이 압력이 바깥 부분을 밀어냄 중심부가 수축하면서 중심부 온도 증가 열이 바깥 부분에 잘 전달 되지 않음 중심부와 바깥부분 사이에 쌓임 이 지역의 압력이 증가 바깥부분을 밀어내어 팽창하게 됨. 태양은 50억년 후 수소 핵융합을 멈추고 헬륨핵융합 시작 적색거성이 됨 (지금 보다 100배 증가) : 지구를 삼킴
초신성 – 별의 죽음 별의 균형은 중력과 핵융합에 의한 압력 사이의 균형 질량이 작은별 행성상성운 + 백색왜성 : 중력과 전자 축퇴압균형 (파울리 배타원리) 질량이 큰별 초신성폭발 + 중성자성 또는 블랙홀 전자+양성자 중성자+중성미자 중력과 중성자 축퇴압 균형
크기 비교
SN1987A Tarantula Nebula in LMC 2-3 시간전에 중성미자 관측
PT 1998.02.p29
객성 =초신성
Kepler 초신성
일반 상대성 이론
블랙홀 시공간의 구멍
블랙홀의 크기와 밀도
블랙홀의 특성 멀리서는 특별하지 않 다. 블랙홀 근처의 중력은 아주 강하다. 빛도 휘게 만든다. 근처의 물질들을 끌어 모은다. 블랙홀 근처의 중력은 아주 강하다. 빛도 휘게 만든다. 근처의 물질들을 끌어 모은다. 안으로 들어간 물질은 탈출할 수 없다. 커지기만 한다. 없앨 수 없다.
별은 죽어서 를 남긴다 복사에너지 무거운 원소들 강력한 충격파 새로운 별의 탄생을 촉 진 고에너지 우주선입자 가속 별은 죽어서 를 남긴다 복사에너지 무거운 원소들 강력한 충격파 새로운 별의 탄생을 촉 진 고에너지 우주선입자 가속 백색왜성, 중성자별, 블 랙홀 태양은 2세대 이후의 별 우리는 별의 찌꺼기 !