[차한잔] 우주의 천체[항성]에 대한 재미있는 상식들....
우주에 있는 수많은 천체들중에 우리가 알고있는 것들은 몇개 되지 않지요.
위성, 행성, 항성, 혜성 등등인데요
오늘은 그중에서도 항성에 대한 몇가지 재미있는 상식에 대해서 글을 써볼까 합니다.
우리가 밤하늘을 쳐다보며 와~~별이 많다..라거나...
오늘밤은 별이 한개도 안보이네..라는 말을 하는데 여기서 말하는 별은 달 같은 위성이나
지구 같은 행성을 말하는게 아닌 태양 같은 항성을 뜻하는 말입니다.
스스로 빛과 열을 발산하며 운동하는 천체를 바로 별이라고 말하며 또 항성이라고도 합니다.
이 항성은 진화하면서 왜성으로 변화를 하며, 계속 진화를 하면 거성, 초거성, 초극대거성같은
상상을 초월하는 어마어마한 크기의 천체가 되기도 합니다.
지금까지 밝혀진바로는 태양이 50억개가 들어갈 수 있는 초극대거성이 있다고도 하지요.
지구는 2천조개가 들어갈 수 있다고도 합니다.
먼저 왜성에 대해서 설명을 해보겠습니다.
우리의 태양도 우주의 수많은 왜성들중의 하나입니다.
아울러 우주에 존재하는 대부분의 항성들 역시 왜성들이죠.
왜성은 항성의 진화단계에서 가장 활동적인 청년기 혹은 장년기의 별이며
주계열성 단계중서도 온도가 낮고 반지름이 작은 행성들을 말합니다
★ 왜성 : 왜성이라함은 말 그대로 왜소하다의 그 왜인데 대략 태양정도의 질량에,
주계열성 단계에 있는 항성으로 반지름이나 광도가 비교적 작은 별을 말할때 사용합니다.
→ 여기서 주계열성이란 항성들이 생성되어 거치게되는 단계를 말하는데, 별의 중심부분에서
수소 핵융합 반응을 시작하여 항성 자체가 안정된 평형상태에 있는 진정단계를 의미합니다.
항성의 수명중에서 85%정도의 기간이 바로 주계열성 단계가 차지하고 있습니다.
★ 왜성의 종류 :
▶ 황색왜성 : 태양정도의 질량을 갖고있는 주계열성 단계의 별을 말합니다.
▶ 적색왜성 : 태양의 절반이하의 질량을 가진 주계열성 단계의 별을 말합니다.
▶ 오렌지왜성 : 적색왜성과 황색왜성의 중간정도의 크기의 주계열성 단계의 별을 말합니다
▶ 백색왜성 : 항성의 진화단계를 거치면서 질량이 매우 작은 형태를 유지하게 돼는 행성을 말합니다
▶ 흑색왜성 : 적색왜성이 더욱 진화한 형태를 흑색왜성이라고 말하는데 사실 흑색왜성은
정확히 규정된 바가 없이 이론상으로만 추정하고 있을뿐입니다.
백색왜성이 식어서 더 이상 빛과 열을 발하지 않는 상태이며 지속적으로 냉각상태를
유지하게되는 흑색왜성이 되기까지는 수백억년 이상이 시간이 걸리며 심지어
1천억년이 가까이 걸린다는 추정이므로 현재의 우주에는 존재할 수 없는
가상의 천체라고 보면 됩니다.
▶ 갈색왜성 : 항성과 행성의 중간단계에 있고 질량이 너무 작아서 수소핵융합을 일으킬 수 없는
단계의 별을 말합니다. 목성이 비슷한 입장이지만 그러기엔 질량이 너무 작아서
갈색왜성이라고 말할 수 없습니다.
이 왜성들이 주계열성단계를 지난후 내부핵융합으로 준거성을 거치게되며 반지름의 크기만으로도
태양의 수십배에서 수백배가 되는 거성, 초거성으로 진화를 하게됩니다.
★ 거성 : 항성의 광도가 태양의 수백배에 이르고 밝기도 수만배에 이르며, 반지름의 크기가
태양의 수백배에 이르는 천체를 말합니다.
★ 초거성 : 반지름의 크기가 태양의 수천배에 달하며, 태양을 수십억개나 집어넣을 수 있을만큼
큰 상상조차 안될만큼의 큰 별을 초거성, 초극대거성이라고 합니다.
우리가 살고있는 태양계 크기만한 항성이 있기도 합니다.
★ 태양 : 태양은 지금으로부터 약 45억 6700만년전에 형성이 되었으며 현재 주계열성 단계에 있습니다
태양의 수명은 123억 6500만년정도로 보고 있으며 점차 뜨거워지다가 적색거성으로
부풀어 오를것이며 그후 백색왜성이 될것입니다.
질량이 작은 이유로 초신성 폭발을 할만한 항성이 아닙니다.
태양은 우리 은하 주위를 217km/s 속도로 공전을 하고있으며, 태양의 평균 지름은 약 139만2천km로서
지구의 109배에 해당됩니다. 반지름은 696,340km이고 역시 지구의 109배에 해당합니다
태양의 표면적은 지구의 11,900배이며 부피는 1,300,000배 입니다.
다시말해서 태양속에 지구가 130만개나 들어갈 수 있다는 이야기 입니다.
태양의 질량은 지구의 332,946배, 표면온도는 5,855K[캘빈]이며 코로나 온도는 200만K 입니다.
[섭씨 온도에 +273을 한 뒤 섭씨온도의 단위인 ºC를 캘빈온도의 단위인 K로 바꾸면 됩니다
25ºC + 273 = 298K 가 되는것이죠..그런데 확실한지는 잘 모르겠습니다..ㅎㅎ]
★ 1AU : 태양부터 지구까지의 거리를 말하며 약 1억5000만 km입니다. [149,597,870 km]
Astronomical Unit 의 앞글자를 따서 만들 단위입니다. 1천문단위라고도 합니다.
다른 단위로는 92,956,000 마일, 8.317광분, 0.0000048503 파섹이라고도 합니다.
★ 1파섹 : 연주시차가 1인 거리를 말합니다. Parallax of one Arcseccond.
1파섹은 206,265AU, 약20조마일, 약31조km, 3.2616광년입니다.
→ 여기서 연주시차란 지구에서 본 방향과 태양에서 동시에 본 방향의 차이. 각도로 값을 나타내며,
이것으로 천체의 거리를 측정을 합니다.
★ 겉보기 등급 : 지구에서 맨눈으로 봤을 때 보이는 밝기의 등급입니다.
등급의 수치가 작을 수록 밝기가 밝습니다.
달의 겉보기 등급 : -12.90,
금성의 겉보기 등급 : -4.6,
목성의 겉보기 등급 : -2.94,
시리우스의 겉보기 등급 : -1.5,
천왕성의 겉보기 등급 : 5.32
그런데 사람의 눈으로 볼 수 있는 겉보기 등급의 한계는 6.5 입니다.
허블망원경으로 볼 수 있는 겉보기등급의 한계는 31.5 입니다.
이상 간략하고 짧게나마 우주 천체의 상식에 대해서 글을 올려봤습니다...^^
2020-09-01 10:46:28
태양의 크기만 해도 짐작하기 어려운데, 태양이 50억개(!)가 들어가는 크기라니.... 상상조차 힘드네요 
Updated at 2020-09-01 10:52:38
캘빈 온도 변환은 보다 정확히 하면 섭씨온도에서 +273.15도를 더하면 됩니다. 보통 고온에서 소숫점 이하는 의미가 크지 않으므로 절사하여 273만 더하게 되죠.
예전 유투브로 별의 크기에 관한 영상을 보았을 때 목성의 2~3배 직경 정도만 되도 빛이나는 항성이 될 수 있었다고 하면서 그 크기가 태양 직경의 수천비 수만배까지 있어서 한번에 비교가 안될 정도로 큰 것도 있더라구요. 오리온 자리의 베텔규스, 리겔이 모두 큰 항성이라서 수명도 태양의 지금까지의 50억년+예상수명 50억년보다 훨씬 짧은 10억년 이내의 수명을 예상하고 있다고 기억합니다. (찾은게 아니라 정확하지는 않을 수 있습니다.) 
Updated at 2020-09-01 10:53:00
과학하고 앉아있네를 들은 분들은 자주 듣는 얘기죠. 찬드라세카르 한계, 축퇴, 강착원반 같은 것들을 주워듣긴 했는데 그게 뭐더라...? 
2020-09-01 10:51:54
과학글은 언제나 사랑입니다.
적색왜성은 제일 별볼일 없어 보이지만 우주에서 가장 많으며 우주의 미래이자 인류의 마지막 희망이죠. 아주 먼 미래, 우주의 모든 항성들이 사라져 간 후에 우주에는 적색왜성만 남아 있을거에요. 적색왜성은 여러가지 이유로 인간이 살기 좋은 환경은 아닙니다만 불가능한 환경은 아니고, 또 적색왜성 수명의 끝자락에서는 밝기가 밝아져서 우리 태양과 어느정도 흡사한 환경이 될 가능성도 있다고 하네요.
수명이 워낙 길다보니 끝자락 남은 수명이 우리 태양 수명만큼 길기 때문에 아예 새로운 지적 생명체가 탄생해서 진화하기도 충분한 시간이구요.
우주의 황혼기에 태어나서 종말을 바라보는 종들의 심정은 어떨까 궁금해 집니다.
2020-09-01 11:03:55
연주시차가 자구에서 별을 볼때 공전면 이쪽 끝과 반대편 끝에서 본 각도 차이 아닌가요 ? 
2020-09-01 11:07:55
우주에 관한 것들을 자주 읽다 보면, 이런 결론에 도달합니다. 1.불이 이긴다. 물이 이긴다. ==> 결단코 물은 불을 이길 수 없다. 2.계란이 먼저냐 닭이 먼저냐. ==> 닭이 먼저다. 3.신이 존재할까? ==> 신은 존재하지 않는다. 약한 인간이 만들어 놓은 의지할 편안한 나무의자다.
Updated at 2020-09-01 11:20:24
조금 딴지를 걸자면요.
'황색왜성'은 부정학한 용어이고, 천문학에서 (거의) 사용하지 않습니다. 수십 년을 천문 쪽에 관심 갖고 이것저것 보고 있지만 태양을 황색왜성으로 분류하는 건 한번도 본 적이 없습니다.
위키페디아에서 이에 대한 내용입니다. https://en.wikipedia.org/wiki/G-type_main-sequence_star
The term yellow dwarf is a misnomer, because G-type stars actually range in color from white, for more luminous types like the Sun, to only very slightly yellow for the less massive and luminous G-type main-sequence stars.[9] The Sun is in fact white, and its spectrum peaks in blue and green light, but it can often appear yellow, orange or red through Earth's atmosphere due to atmospheric Rayleigh scattering, especially at sunrise and sunset.[10][11][12] In addition, although the term "dwarf" is used to contrast yellow main-sequence stars from giant stars, yellow dwarfs like the Sun outshine 90% of the stars in the Milky Way (which are largely much dimmer orange dwarfs, red dwarfs, and white dwarfs, the last being a stellar remnant).
p.s. '별'과 관련해서는 통상적 의미와 학문적 의미로 나눠 볼 수 있습니다. 예전에는 '항성'과 '행성'의 정체를 몰랐기 때문에 해와 달을 제외한 하늘에서 '별처럼' 빛나는 건 다 별이었습니다. 그런데 알고 보니 '별' 중에는 지구와 같은 행성은 몇 개 안 되고 나머지는 스스로 빛나는 '항성'이란 사실을 알게 된 것이죠. 그러니까 통상적 의미에서 별에는 항성도, 행성도 포함됩니다. 저녁하늘에 빛나는 금성을 보고 '밝은 별'이라고 얘기하는 건 크게 틀린 건 아닌 거죠. 학문적으로 글을 쓸 때라면 이를 구분할 필요가 있고요. 
Updated at 2020-09-01 11:42:50
항성의 크기도 크기지만 제가 관심이 있는건 우주가 얼마나 크냐는건데 지금까지 알기로는 빅뱅에 의해 탄생한 우리 우주가 우주의 전부로만 알았었죠. 근데 오래전에 도서관에서 다중우주론을 읽어보니 빅뱅우주외에 또다른 우주가 무수히 많다는걸 알았습니다. 그우주는 우리우주와는 다른 물리법칙이 적용될수도 있다고하죠.
2020-09-01 12:15:31
사실 우리 우주가 얼마나 큰지도 모르고 있죠. 관측가능한 우주의 크기만해도 930억광년인데 현재 정설은 실제 우리 우주는 이것보다 최소 200배 이상 크고 얼마나 더 큰지 모른다는 것이죠. 다중우주처럼 다른 우주가 있는가 하는 것은 현재로선 순수한 이론의 영역이고요. |
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우리 몸, 땅과 그리고 만물이 다 항성에서 온 거죠.