쉬움) 싱글벙글 별의 죽음 초신성에 대해서 알아보자.jpgif

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안녕

오늘은 별이 죽는 과정인 초신성에 대해 알아볼 거야


원피스 보면서 초신성이 혜성처럼 등장한 슈퍼루키인줄 아는 사람들이 많겠지만 현실은 흰수염 성님처럼 늙어 죽는 게 초신성의 진짜 정체야


초신성도 종류가 많고 모든 별이 이렇게 죽는 것도 아니기는 한데 임팩트가 가장 강하기 때문에 가장 핫한 천문학계의 빅 이벤트라서 소개하도록 한다.


전문적이거나 어려운 내용은 싹 빼고 진짜 최대한 쉽게 쓸 거기 때문에 생략되거나 뭉뚱그리는 개념이 있어도 아는 싱붕이들은 그러려니 해줘라 이거야

별의 죽음에 대해서 알아보려면 먼저 간단하게 별이 무엇인지 알아보자


별 그러니까 항성은 태양처럼 스스로 빛나는 천체를 말해

지구, 목성, 달 등등 우리가 아는 천체들은 태양빛을 반사하는 거지 스스로 빛나는 게 아니기 때문에 천문학적으로 '별'이라고는 말할 수 없어.

이 별은 대체 어떻게 빛나는 것인가? 하면 별의 중심부는 매우 고온고압이기 때문에 이런 환경속에서는 자연적으로 핵융합 반응이라는 걸 일으켜


원자핵들이 융합하며 더 무거운 원자가 되는 건데

원리는 각설하고 쉽게 수소가 퓨전하여 헬륨이 되고 헬륨이 퓨전하여 탄소가 되고 하는 식이야


수소폭탄이 바로 이 원리를 이용한 폭탄이니 별의 중심부에선 이론상 쉴새없이 수소폭탄이 터지고 있다고 생각하면 돼

여기 재미없어 보이는 짤이 하나 있지만 다 필요없고 3시 방향에 에너지가 방출된다는 것에 주목하자


핵융합 과정은 에너지를 방출하는 과정이다.

이 원리 역시 각설하겠지만 아무튼 핵융합 과정에서 나오는 에너지가 바로 별이 환한 빛을 내며 불타고 있는 이유임

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별은 태양만 봐도 알겠지만 존나 뚱뚱하고 무거운 천체이고 항상 스스로의 강한 중력에 짓눌려서 붕괴할 위험에 처해 있는데


이 핵융합 반응에서 나오는 바깥으로의 압력이 자신의 중력을 상쇄시키기 때문에 별은 대부분의 수명 동안 평온한 상태를 유지하며 빛을 낼 수 있다.

문제는 이 핵융합 과정이 철(Fe)에 다다르면 시작된다.


철은 핵융합을 통해 에너지를 낼 수 없어.

때문에 별의 중심부에 철이 쌓이기 시작하면 핵융합을 못 하니까 별은 더 이상 바깥으로 압력을 행사하지 못 함.


자연스럽게 별은 자신의 중력으로 인해 쪼그라들며 중심부로 낙하하기 시작하고 이 속도는 광속의 23%가량인 7만km/s에 달할 정도로 엄청나


근데 다같이 붕괴하는 와중에 중심부의 철핵 부분에서는 '중성자 축퇴압'이라는 힘에 의해 갑자기 붕괴를 멈춰버리게 돼

그러니 중심부로 쏟아져 내려오던 나머지 부분들은 핵에 순차적으로 충돌하면서 낙하하던 에너지 그대로 다시 별의 바깥부분으로 튀어오르며 어마어마한 충격파를 발산해


만약에 농구공 ,축구공, 야구공, 탁구공을 순서대로 포갠 뒤에 떨어뜨리면 농구공이 튀어오르면서 위에 공들을 순차적으로 쳐서 맨 위의 탁구공은 하늘로 솟구쳐 오르지 않겠어?


마찬가지 원리로 쏟아져 내려오던 별 전체를 관통하는 충격파의 에너지는 어마어마해서 별이 일생동안 찔끔찔끔 하며 겨우 목숨줄을 유지하던 핵융합이 별 전체에서 한꺼번에 일어나면서 대폭발을 일으키게 돼

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초신성 폭발

이 폭발의 밝기가 어느 정도인가 하면 이 초신성이 속한 은하 전체의 밝기와 맞먹을 수 있다고 해

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은하 바이 은하지만 보통 은하에 있는 별의 수는 수천억개

혼자서 같은 은하에 있는 수천억개 별의 밝기와 맞짱을 뜰 정도인 것임

그래서 이 폭발은 다른 은하에서 봐도 관측될 정도로 밝아.


별은 이렇게 마지막 순간에 스스로 전부를 찢어발기면서 거-하게 폭발하고 쿨하게 죽게 되는 것이다.


이렇게 죽고 나서 남는 천체로 중성자별과 그 유명한 블랙홀이 있는데 그거까지 쓰면 글이 너무 길어지니까 글은 이걸로 마무리하도록 하겠다.


긴 글 읽느라 수고했고 혹시나 이해가 안 가는 사람들을 위해 대중과학계의 치트키 쿠르츠게작트의 영상을 놓고 가겠다

한글자막 있고 초신성에 대한 설명은 2분 50초까지니까 시간 없는 싱붕이들은 거기까지만 봐도 무방함.


출처



학창시절 지구과학시간에 배웠던 내용들이 새록새록 싱글벙글

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