백색왜성 - 백색 왜성의 특징, 진화 과정, 구성 성분

백색왜성

백색 왜성(White Dwarf)은 별의 진화 과정 중 하나로 중소형 별이 가장자리에 도달하여 자신의 에너지 생산이 불가능해진 후의 형태를 말합니다. 백색 왜성은 매우 높은 밀도를 가지며 크기는 작지만 매우 높은 온도를 유지합니다. 이러한 특성은 백색 왜성이 별의 나머지 열 에너지를 방출하는 단계로서의 역할을 한다는 것을 의미한다. 백색 왜성의 몇 가지 주요 특징을 살펴 보겠습니다. 진화 과정 : 흰색 왜성은 중소형 별이 주로 통과하는 진화 과정 중 하나입니다. 이 별들은 수십억 년 동안 수소 연소 반응을 거쳐 에너지를 생성하며 수소 연소가 없어지면 헬륨 핵으로 변환됩니다. 이때 별은 커지고 붉은 붉은 거성(Red Giant)으로 바뀝니다. 그러나 헬륨 핵연소도 한정된 에너지를 생성하고, 헬륨도 소진되면 중력에 의해 압축되어 백색 왜성이 됩니다. 밀도와 질량: 백색 왜성은 매우 높은 밀도를 가지고 있습니다. 별의 질량은 원래 별의 질량에 비례하여 크게 변하지 않지만 크기는 원래의 별보다 훨씬 작습니다. 이와 같이 크기가 작아지면 별의 물질이 밀도를 크게 증가하게 되고, 따라서 백색 왜성의 질량은 태양의 질량보다 비교적 작아도 태양의 질량과 같은 정도의 물질을 포함하고 있습니다. 온도와 색: 백색 왜성의 표면 온도는 매우 높고 약 10,000K에서 100,000K 정도입니다. 이러한 높은 온도로 인해 백색 왜성은 매우 밝고 푸른 색으로 변합니다. 빛의 방출 : 백색 왜성은 그 자체로 에너지를 생성하지 않기 때문에 빛을 방출하는 주요 원인은 열 에너지의 방출입니다. 그러나 백색 왜성은 냉각되고 빛을 발산하며 시간이 지남에 따라 점점 어두워집니다.

 

하얀 왜성은 오랫동안 죽은 별의 뜨겁고 밀도가 높은 잔해입니다. 그들은 별의 핵으로, 별이 연료 공급을 소모하고 가스를 우주로 날려 버리면 뒤에 남습니다. 이 물체는 태양을 포함한 대부분의 별의 진화의 마지막 단계를 보여줍니다. 또한 우주의 진화를 이해하는데 중요한 역할을 하고 있습니다. 하나의 흰 왜성은 대략 우리의 태양 질량을 포함하지만, 부피는 지구와 비슷합니다. 크기가 작기 때문에 백색 왜성을 찾기가 어렵습니다. 육안으로는 흰 왜성을 볼 수 없습니다. 그들이 생성하는 빛은 별의 원자력 발전소로서 수십억년에 걸쳐 축적된 엄청난 양의 에너지를 천천히 꾸준히 방출하기 때문입니다. 하얀 왜성은 어떻게 태어나는가? 백색 왜성의 진화 과정은 별의 진화가 어떻게 이루어지는지를 설명하는 과정이다. 중소형 별은 주로 백색 왜성 단계로 진화하며, 이 과정은 초기 별의 질량과 별의 핵연소 반응에 의해 결정된다. 다음은 주요 진화 단계를 설명하여 별의 진화 과정을 간략하게 설명합니다. 수소 연소 공정(주행성 공정): 별이 생성되고 수소 연소 반응에 의해 히돈크선과 헬륨이 생성되는 주기를 거칩니다. 이 단계에서 별은 주로 수소를 소비하고 헬륨으로 전환하고 수소의 융합 반응은 별 내부에서 방대한 열과 에너지를 생성합니다. 이 에너지 방출로 인해 별은 중력과 수소 연소로 인한 압력을 균형있게 유지하고 안정된 상태를 유지합니다. 헬륨 연소 단계(빨간색 거대 단계): 수소 연소가 어느 정도 진행된 후 수소가 소모되면 별 내부에서 헬륨 연소 반응이 시작됩니다. 이때 별은 수소 연소시보다 더 많은 에너지를 생성하면서 크기도 커지고, 이것을 레드 자이언트 단계라고 합니다. 별의 외부 층은 팽창하고 더 밝아집니다. 헬륨 연소 후 단계 (슈퍼 자이언트 단계) : 헬륨 연소가 어느 정도 진행된 후, 헬륨의 연소도 소비되어 중심에 탄소와 산소의 핵심이 형성됩니다. 그런 다음 별은 다시 주변 층을 밀어내고 크기가 작아지고 슈퍼 자이언트 단계로 들어갑니다.

 

하얀 왜성은 50,000에서 100,000의 태양에 해당하는 빛으로 잠시 깜박이며 점차 희미해집니다.

 

때때로 하얀 왜성은 초신성으로 끝납니다. 그러나, 가스가 충분히 빠르게 수집되면, 백색 왜성은 임계점을 통과하도록 압출될 수 있다. 그 후 얇은 핵융합 쉘을 만드는 것이 아니라 갑자기 별을 부활시킨다. 통제되지 않은 격렬한 에너지 방출은 우주에서 가장 에너지가 가득한 사건 중 하나인 Type 1a 초신성에서 별의 핵을 소멸시킨다. 초신성의 절대광도는 태양보다 50억배 밝다. 몇 주 또는 몇 달 동안 은하 전체보다 빛날 수 있습니다.

 

이 빛은 우주 전체에서 Type 1a 초신성을 볼 수 있습니다. 천문학자는 우주의 가장 먼 거리까지의 거리를 측정하기 위해 표준 촛불로 사용합니다. 멀리 떨어진 은하에서 폭발하는 하얀 왜성을 관찰 한 결과, 노벨상을 수상한 발견 : 우주의 팽창이 가속되고 있습니다. 그래서 죽은 별은 우리의 시간과 공간의 본질의 가장 근본적인 가정에 생명을 불어넣었습니다. 결론 백색 왜성은 죽은 별의 믿을 수 없을 정도로 밀도가 높은 핵이며 별이 연료를 소모한 후에 남아 있습니다. 우리의 태양은 언젠가 하얀 왜성이 될 것입니다.