장수 스타는 몇 살인가요?

현재 우리는 가장 오래 사는 스타가 무엇인지 모릅니다.

별의 수명은 질량과 관련이 있기 때문입니다. 천체의 질량이 클수록 수명이 짧고, 질량이 작을수록 수명이 길어집니다. 현재 알려진 가장 오래 사는 별은 적색 왜성으로, 수백억 년, 심지어는 수천억 년 동안 살 수 있습니다. 현재 우주의 나이는 138억년에 불과하기 때문에 지금까지 수명을 다한 적색왜성은 없기 때문에 우리는 가장 오래 사는 별이 얼마나 오래 살 수 있는지 알 수 없다. 적색왜성은 왜 그렇게 오래 사는가?

적색왜성의 수명이 매우 긴 이유는 적색왜성의 질량과 관련이 있다.

별과 행성의 차이점은 별이 핵융합을 겪을 수 있다는 점인데, 핵융합이 일어나기 위해서는 조건이 있고, 그 조건은 질량이 충분히 커야 한다는 점인 것으로 알고 있다.

천문학에는 질량이 왕이라는 말이 있는데, 이는 천체의 질량이 클수록 중력이 더 커지며, 그 중력이 물질을 중심으로 밀어낸다는 뜻이다. 그러나 물질의 극은 반전될 것입니다. 물체의 중력이 커질수록 천체 내부의 압력과 온도는 높아질 것입니다. : 고체, 액체, 기체. 플라즈마 상태는 이 세 가지 상태 외에 또 다른 상태입니다.

플라즈마 상태에서는 충분한 에너지를 받아 전자가 원자핵에서 이탈해 원자구조가 유지되지 않아 별의 내부는 마치 입자죽이 담긴 항아리와 같다. 원자핵, 전자, 광자는 어디든 날아갑니다.

우주에서 가장 흔한 물질은 수소와 헬륨이다. 그 이유는 그 형성 조건이 상대적으로 단순해 우주 물질의 99%가 수소와 헬륨, 그리고 보통 별들로 구성되어 있기 때문이다. 또한 이러한 물질로 구성됩니다.

플라즈마 상태에서는 핵 속의 양성자가 양전하를 띠고 있어 비슷한 전하끼리 서로 밀어내기 때문에 핵융합 반응이 일어나게 됩니다.

그러나 핵융합 반응의 조건은 상대적으로 가혹하다. 태양을 예로 들면, 태양의 중심 온도는 적색 왜성의 중심 온도보다 훨씬 높은 1,500만 도이다. 별, 다른 온도는 핵융합 반응을 유발하는 온도에 도달하지 못합니다. 수소폭탄도 핵융합 반응을 이용해 만든 무기인 것은 알지만, 수소폭탄을 터뜨리면 먼저 원자폭탄이 점화되고 온도가 1억도에 도달하면 수소폭탄이 터질 수 있다.

그렇다면 적색왜성은 원자폭탄 없이도 활성화되는데, 어떻게 연소되나요?

물리학을 공부하신 분이라면 미시 세계에도 양자 터널링 효과가 있다는 걸 아실 겁니다. 즉, 핵융합 반응을 일으키기에는 에너지가 부족하더라도 미시세계에서는 일어날 확률이 어느 정도 존재하지만 일어날 확률은 매우 낮다는 뜻이다.

그러나 적색 왜성 내부에는 많은 원자핵이 있다는 것을 알고 있습니다. 발생 확률이 낮더라도 반응은 일어날 수 있습니다. 그러나 핵융합 반응은 상대적으로 약하고 수소폭탄처럼 한꺼번에 발생하지 않기 때문에 적색 왜성의 수명은 상대적으로 길고 수백억 년, 심지어는 수천억 년 동안 계속해서 불타오를 수 있습니다.

천체의 질량이 클수록 중력도 커져 중심 온도도 높아져 핵융합 반응이 더욱 격렬해져 수천만 년 안에 폭발하게 된다. 따라서 천체의 질량이 클수록 수명은 짧아집니다. 별의 종말

별의 종말은 질량과도 관련이 있지만, 적색왜성이 수명을 다한 사례는 과학자들이 아직 발견하지 못했기 때문에 우리는 적색왜성이 무엇인지 알 수 없다. 핵융합 반응이 끝나면 왜성이 된다.

태양과 같은 황색왜성은 일반적으로 약 100억년의 주계열 기간을 가지며, 이 기간 동안 황색왜성은 먼저 수소핵의 핵융합을 거쳐 수소핵을 헬륨핵으로 전환하게 된다. .

이후 질량이 충분히 크면 계속해서 헬륨 핵을 태워 탄소 등을 생성하게 된다. 헬륨 핵도 다 태워지면 황색 왜성의 남은 질량이 촉발될 만큼 충분하지 않다. 탄소가 핵융합을 하게 되면 외부 가스가 바깥쪽으로 튀어나오고, 핵은 백색 왜성으로 붕괴하게 됩니다.

별의 질량이 충분히 크면 헬륨 핵을 태울 때 탄소 핵에서 철 원소까지의 융합 반응도 촉발됩니다.

철핵을 점화하려면 많은 양의 에너지가 필요하고, 핵융합 후 철핵은 더 적은 에너지만 방출할 수 있기 때문에 대부분의 천체는 철 원소만 겪게 됩니다.

행성이 다음 단계로 진화해 핵 질량이 찬드라세카르 한계(태양 질량의 1.44배)를 초과하면 행성은 붕괴해 중성자별이 된다.

핵 질량이 태양 질량의 3.2배를 초과하면 행성은 블랙홀로 붕괴하게 된다. 요약

우주에서는 천체의 질량이 행성의 운명을 결정할 수 있다. 만약 천체의 질량이 태양질량의 8배에 미치지 못한다면 행성은 행성이 될 수밖에 없다. 태양 질량의 8배를 초과하는 천체는 별이 될 수 있습니다.

적색왜성은 이제 막 항성의 기준에 도달한 행성으로, 질량이 상대적으로 작아 핵융합 반응이 상대적으로 약하고 초대질량별만큼 격렬하게 반응하지 않는다. 지금까지 적색 왜성은 수명이 다한 적이 없으므로 우주에서 가장 오래 사는 별이 무엇인지 알 수 없습니다.