백색왜성 - 인천과학별의 진화 빨간색 거성

백색왜성

 

 

태양과 질량이 비슷한 별의 진화

[주계열성의 질량이 태양의 배에서 8배인 별의 진화과정] 1) 주계열성→적색 거성 *주계열 단계 말기* 주요 계열 중심의 수소 고갈, 중심에 헬륨핵(수소핵융합 반응 산물: 수소→헬륨) 중심부에서 핵융합 반응 발생 X [핵융합 반응 종료 후의 별의 상태 변화 ①⑧] 수소, 헬륨 등 모든 원소의 핵융합 반응 후 ①중심부에서 핵융합 반응이 일어나지 않기 때문에 중심부의 밀도가 낮아진다 ②중심부 밀도가 낮아짐에 따라 기체압(중심부에서 외부로 향하는 압력) 감소 ③ 기체압보다 중력이 강한 상태가 되어 중력 수축 발생 →중심부 수축 ④중력수축에 의해 위치에너지가 열에너지로 전환되어 중심부 온도상승 ⑤ 중심부의 열이 주변부에 전달되어 주변부에서 수소핵융합 반응 발생 ⑥ 주변부에서 수소핵융합 반응이 진행되어 밀도가 높아짐에 따라 기체압이 커진다. →별이 팽창한다(=별의 반경이 커진다) ⑦ 별이 팽창함에 따라 표면 온도가 낮아지지만 반경이 압도적으로 커지고 별의 광도가 커진다. ⑧중력 수축이 계속되고 있던 중앙부의 온도가 1억K에 달하면 헬륨핵융합 반응이 진행된다 ♥♥♥♥ <적색 거성의 내부 구조>

 

중심부에서는 헬륨핵융합반응(헬륨→탄소)이 진행되어, 주변부는 팽창해, 붉은 붉은 거성이 탄생한다! 2) 붉은 거성 → 종말 *적색 거인 말기* 적색 거성 중심부의 헬륨(헬륨 핵융합 반응의 원료) 고갈 →헬륨핵융합반응 종료 →이상 핵융합 반응 발생 X (질량이 작고 아무리 중력 수축이 진행되더라도, 다음 핵융합 반응이 일어날 수 있는 고온에 도달하지 않음) ① 센터: 수축 (헬륨 핵융합 반응 종료 후의 기체압 저하) 주변부: 팽창과 수축의 반복(불안정 상태) →맥동 변광성 ② 중심부: 계속 수축하여 흰 왜성이 된다 주변부: 적색 거성의 외피(주변부) 물질이 우주공간으로 방출됨 → 행성상 성운 ♥흰 왜성♥ 별의 대부분은 탄소와 수소로 구성 적색 거성 상태에서 수축하여 크기가 작고, 중력 수축에 의해 온도가 높아져 백색을 띠는 밀도가 매우 높음(태양의 약 100만 배)

 

태양보다 질량이 매우 큰 별의 진화

2) 초거성→초신성 폭발 초신성 폭발 : 중심핵의 질량이 태양 질량의 배 이상의 별이 중심핵의 매우 큰 중력 때문에 급속히 수축하여 불안정해지면 발생하는 폭발 초신성 폭발 과정에서 방대한 양의 에너지와 무거운 원소가 우주 공간으로 방출되고, 이때 철보다 무거운 원소도 생성된다 3) 초신성 폭발 후 ♥별의 중심핵 질량이 태양의 배에서 3배에 해당하는 별의 마지막♥ → 초신성 폭발 후 중심부는 계속 수축하고, 밀도가 매우 높고 대부분 중성자로 구성된 중성자별이 생성됩니다. ♥별의 중심핵 질량이 태양의 3배 이상의 별의 마지막♥ →초신성 폭발 후 표면 중력이 너무 커서 빛조차도 빠져나갈 수 없는 블랙홀이 된다