갈색 왜성의 모든것
원시별은 중앙에서의 에너지 생성률이 표면에서 잃는 에너지 소실률과 균형이 될 때까지 중심의 온도는 계속 상승합니다.에너지 평형상태가 되면 중력수축과 내부압력이같아져 크기가 일정해집니다.원시별 내부의 온도가 10k가 되어 수소핵융합이 효율적으로 일어날 수 있는 상태가 되면 비로서 주계열성 별이됩니다.상대적으로 무거운 별은 모든 것이 빠릅니다.큰 질량의 원시별이 수축하여 O형 혹은 B형 주계열성으로 탄생하는 데는 대략 100만년 채 걸리지 않습니다.우리 태양과 같은 주계열성은 3000만년 정도 걸리며,M형의 경우 경우 원시별에서만 수억년 이상의 시간을 보내게 됩니다.그말은 하나의 큰 질량의 별이 생기고 지는 동안수소핵융합도 시작하지 못한다는 것입니다. 이렇게 탄생한 별의 질량은 성운의 수축이나 분할에 따라 결정되는 것으로 보이나 이 과정이 정확하게 이해되지는 않습니다.별이 가질 수 있는 길량에는 상한과 하한이 있는데,대략 150태양질량을 한계로 보고 있습니다.이론적 모형에서 100태양질량의 별은 중심핵에서의 에너지 생성이 너무 크기 때문에 별 바깥쪽이 흩어져 버릴 것이라 추측합니다.이0.08탵양질량 보다 작은 질량에는 핵을 수축하여 수소핵융합을 위한 임계도가 되기에는 중력이 모자릅니다.이러한 경우에 원시별은 갈색왜성이라 불리는 실패한 별로 안정화 됩니다.갈색왜성은 중심에서 핵융합을 안정적으로 하고 있지 않기 때문에 시간이 지남에 따라 내부의 열에너지를 방출하면서 식습니다.결국 갈색왜성은 별과 항성의 사이에 속하는 천체라고 볼 수 있습니다.
갈색왜성은 태양처럼 스스로 완전한 수소핵융합반응을 할 수 없습니다.하지만 목성보다 13배 무거운 갈색 왜성부터는 중수소를 태울 수 있으며 13~65배 사이의 갈색 왜성들은 리튬까지 태울 수 있다고 합니다.스스로 빛난다고 하기에는 부족하지만 그렇다고 전혀 빛을 방출하지 못하는 천체는 아닙니다.천체의 질량에 따라 중력에너지가 달라서 빛을 내도 하고 못내기도 합니다.그래서 현재의 논날거리 중 하나가 바로 갈색왜성 질량의 하한선입니다.어느 정도 질량까지 이와 같은 미약한 빛을 낼 수 잇는지에 따라 항성이 되기도 행성이 돼기도 하기 때문입니다.현재 그 하한선은 못성 질량의 13배로 보고 있습니다.모든 천체가 질량이 클 수 는 없습니다.질량이 작은 천체의 과정을 알 수 있는데 중요한 역할을 하는 것이 바로 갈색왜성입니다.가장 가벼운 항성과 가장 무거운 행성의 중간 지대에 해당합니다.항때는 갈색왜성은 암흑물질 후보로 추측하기도 했습니다.빛을 내는 천체만으로는 우주가 평탄하게 보이는 사실을 설명할 수 없었습니다. 그렇기 때문에 수많은 안흑물질이 우주에 존재할 것이라고 생각하고 이습니다.그중 하나가 강생왜성이기도 했습니다. 갈색왜성의 또다른 특징으로는 온도가 낮고 크기가 작습니다.그렇기 때문에 직접적인 관측은 힘들지만 간접적인 방법으로 그 존재가 있다는 것이 확실시 되었습니다.1989냔 미국의 한 연구팀이 황소자리에서 9개 가량의 갈색왜성을 발견하였다고 발표하였는데 그 존재가 거의 확실시 되고 있습니다.
푸에르토리코에 있는 아레시보 전파 만원경을 이용해서 천문학자들이 지구에서 6500광년 떨어진 펑서의 정밀 관측에 성공하였습니다.PSR B1957+20이라고 명명된 이 밀리 세컨드 펄서는 초당 600정도 회전하고 있습니다. 이번 관측에 가까운 거리에 갈색왜성을 동반성으로 지니고 있다는 사실을 밝혀냈습니다.토론토 대학의 과학자들은 이를 20KM의 분해능으로 확인했습니다.이는 명왕성에서 지구 표면의 벼룩을 관측하는 수준의 분해능입니다.이것이 가능했던 이유는 동반성인 갈새왜성에서 나온 혜성같은 꼬리가 본래 이미지를 확대하는 역할을 했기 때문입니다.PSR B1957+20의 주변을 공전하는 갈색왜성은 대략 태양 지름의 1/3수준으로 거리는 200만KM에 불과합니다.따라서 공전 주기는 9시간 정도로 매우 짧고 가까운 거리 덕분에 조석 고정이 으뤄져 지구와 가처럼 한쪽만 서로 바라보는 구조입니다.이 갈색왜성의 표면 온도는 태양과 비슷한 섭씨 6000도로 이는 중성장별에서 나오는 강력한 방사선에 의해 달궈진 것입니다.그러나 중력은 태양에 미치지 못하므로 이 갈색왜성 표면에서는 계속해서 가스가 방출되어 마치 혜성 같은 꼬리를 가지고 있습니다.이 가스는 결국 상당부분 중성자별로 흡수됩니다.이런 형태의 중성자별은 블랙위도우 중성자별이라고 합니다.수컷을 잡아먹는 블랙위도우 거미에서 비롯된 단어입니다.쉽게 말해 동반성을 조금씩 잡아 먹는 중성자별이라고 할 수 있습니다.