항성의 탄생과 죽음

항성의 탄생
항성은 우리가 흔히 알고 있는 별의 또 다른 이름입니다.별은 영원에 비유되기도 하며,항상 밤하늘에 존재합니다. 하지만 이런 영원의 상징인 별에게도 탄생과 죽음이 존재합니다.단지 우리는 그 변화를 느끼지 못하는 것일 뿐입니다.그 이유는 우리가 평생 지내는 시간이 별이 팽생을 지내는 시간에 비하면 극히 작은 시간이기 때문입니다. 이간의 평균 수명이 비하여,평범한 별인 태양의 수명은 대략 100억년입니다.이는 인간이 수십 세대에 걸쳐 태양을 관측한다 하더라도 태양의 1/수천만 에 해당하는 삶을 볼수 있는 것입니다.우리는 가꿈 뉴스를 통해 별이 폭발햇다는 소식을 듣습니다.이렇게 폭발하는 별은 싱성 또는 초신성이라고 부릅니다.이것은 별이 죽음에 이르는 순간을 말합니다.또한 별이 태어나고 있는 또는 막 태어난 영역에서 발견햇다는 소식도 들을수 있습니다. 여기서는 별이 태어나게 되는 과정에 대해서 살표볼 것이며,ㄷ 나아가서 별들이 태어나 어떤 삶을 살고 마지막순간에는 어떤 현상을 보이는지에 대해서 알아보게 될 것입니다.항성의 탄생 메커니즘은 우주공간에 존재하는 성간 물질과 관련이 깊습니다.이 성간 물질은 우주 공간에 존재하는 기체와 먼지들을 뜻하며 이것들로부터 별이 탄생한다고 알려져 있습니다.그러나 성간 물질이 있는 모든 곳에서 별이 탄생하는 것은 아닙니다.별은 성간 물질의 밀도가 높고 온도가 상대적으로 낮은 곳에서 태어난다고 알려져 있습니다.성간 물질의 밀도가 높고 온도가 낮은 영역에서는 물질들의 운동에너지가 적어 비교적 쉽게 성간운이 수축하며 이 수축으로 인해 중력적으로 더 낮은 에너지 상태를 갖게 됩니다.중심의 수축부분이 일정 밀도에 이르면 이 지역은 광학적으로 두꺼워져서 중력붕괴가 단열적 과정이됩니다.그리고 중력붕괴가 단열과정이 되면 압력이 증가하고 정역학적 평형이 이루어지게 됩니다.이러한 중심지역에 형성된 첸체를 원시별이라 합니다.

전주계열이란 별이 주계열 단계에 들어가기 전의 단계를 말합니다.분자구름이 중력붕괴를 시작한 부분에서 원시별 내부의 수소가 융합을 막 시작되는 단계 사이에 속하는 별을 전주계열성이라고 합니다.분자구름 중심부에 형성된 원시별은 주변의 물질이 원시별 표면에 떨어져 그 질량이 서서히 증가하고 온도와 밀도도 증가합니다.증가하는 원시별의 내부 온도는 바깥쪽으로 대류에 의해 전달되고 원시별은 서서히 밝아집니다.워시성의 중심의 에너지가 바깥쪽으로 빠져 나감에 따라 수축을 계속하며 중심온도는 계속적으로 증가하게 됩니다.중심부의 온도가 일정수준까지  올라게게 되면 중심에서 핵융합 반응이 일어나게 됩니다.이 반응에서 나오는 에노지로 중력과 압력에 의한 힘은 평형상태를 이루고 별은 안정된 주계열 단계로 가게됩니다.

항성의 죽음
후주계열단계란 별 내부의 핵융합반응이 끝난 시점을 시작으로 마지막 진화단계를 말합니다.평범한 별은  중심부에서의 수소 연소가 끝나고 더 이상 에너지를 낼 수 없어 핵은 수축해져 갑니다.수축하는 핵에 의해 에너지가 발생하고 이 에너지는 핵의 바깥 부분 수소층을 가열시켜 핵융합 반응을 일으키게 됩니다.태양에 비해 가벼운 별들은 헬륨의 핵이 반응을 할 수 잇을 정도의 온도를 갖지 못하여 더 이상 진화를 못하고 핵만 남겨지게 됩니다. 태양과 비슷한 질량의 별들은 헬륨의 핵이 반응을 시작하고,탄소로 이루어진 핵이 남겨질 때 까지 진화를  합니다.그리고 태양보다 훻씬 큰 질량을 갖는 별들은 초신성 폭발을 하며 중성자별을 남기거나 블랙홀이 되기도 합니다.
 
항성의 중심부가 붕괴될 때 바깥껍질에 있던 전자가 양성자에 달라붙어 중성이 되면 대다수의 양성자들이 중성자로 바뀌게 됩니다.따라서 핵들을 분리시키던 전자기력 힘이 한순간에 사라지고 중심부는 높은 밀도의 중성자들을 포함한 공이 됩니다.이때 준성자의 축퇴압이 항성을 버텨내고 있습니다.이러한 항성을 중성자별이라 하며 엄청나게 밀도가 크고 매우 작습니다.반지름이 10km 정도 밖에 되지 않으며 각운동량 보존에 따라 엄청난 속도로 회전을 하게 되는데 어떤 것들은 초당 600번이나 회전하는 것도 있습니다.이렇게 엄청난 속도로 회전하는 항성의 극 부분에서 펄가스가 방출되는데 이는 지구에서 확인 가능합니다.따라서 최초의 중성자별은 이런 펄서들을 조사하는 과정에서 확인되었습니다.만약 항성의 폭발 잔해의 질량이 매우 크다면 중성자의 축퇴압 조차 중력 붕괴를 막기에는 충분하지가 않고 결국에는 바지름에 이루어서야 중력 붕괴가 멈춥니다.천체가 이 반지름에 이르면 중력이 가장 지배적인 힘이 됩니다.모든 부피가 0이 되어버리는 블랙홀이 됩니다.어떤한 질량에서 이러한 일이 발생하는 지는 잘 알려지지는 않앗지만 현재까지 태양질량의 2~3배 정도로 추측하고 있습니다.우리는 별들의 자손입니다. 왜냐하면 우리 몸을 이루고 있는 모든 원소들이 바로 초신성 폭발로부터 떨어져 나온 잔해로 부터 이루어진  것입니다.초신성이 없엇더라면 지구의 유무를 떠나 우리 몸을 구성하는 원소 자체가 존재하지 않앗을 것입니다. 따라서 우리의 근원인 우주에게 경의를 표하며 또 깊이 연구하는 자세가 마련되야만 할 것입니다.