Ia 초신성 폭발이 궁금합니다
초신성 폭발할때 백색왜성이 주위 천체를 빨아들여서 발생하는것으로 아는데 백색왜성이 어떻게 주위 천체를 빨아들이는 것인지 궁금해요
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
백색왜성이 주변 천체를 빨아들이는 과정은 강착원반이라는 구조에서 이루어집니다.
백색왜성 주변에는 중심물체 주변에서 궤도 운동을 하는 강착원반이 형성되는데, 이 강착원반을 통해 주변에 있는 동반성들로부터 수소를 흡수해 백색 빛을 유지하게 됩니다.
백색왜성은 태양의 0.4~8배 이하의 질량을 지닌 별의 종착점으로 별이 헬륨 연소 과정 동안 적색 거성이 된 다음, 외부 대기는 우주 공간으로 방출되며 행성상 성운을 형성하고, 이후 탄소와 산소로 이루어진 핵만이 남게 되는데 이것이 백색왜성을 형성하게 되는 것입니다.
그러나 백색왜성은 상대적으로 가벼운 질량 때문에 중심핵에서 핵융합을 일으킬 만큼 충분한 온도에 도달하지 못하므로, 에너지를 생성할 수 없고 점차 식어갑니다. 이렇게 식어가는 과정에서 주변의 물질을 빨아들이며 생존하게 됩니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
초신성 폭발은 백색왜성이 주변 천체를 흡수하여 발생하
는 것으로 알려져 있습니다.
백색왜성은 별 자체의 중력으로
붕괴된 밀집된 천체이기 때문에 어떻게
주변 천체를 흡수할 수 있는지 의문이 제기됩니다.
이에 백색왜성의 흡수 과정을 3가지 메커니즘으로 분석해 보겠습니다.
백색왜성과 주변 천체는 서로 중력적으로 영향을 주고받
습니다.
로슈 한계는 두 천체가 서로의 중력에 의해
찢어지지 않고 궤도를 유지할 수 있는 최대 거리를 의미합니다.
주변 천체가 로슈 한계를 넘어 백색왜성에 가까이 다가가
면 백색왜성의 강력한 중력에 의해 끌어당겨 찢어지게 됩니다.
찢어진 천체의 물질은 백색왜성의 강착 원반에 흡수됩니다.
백색왜성 주변에 형성된 강착 원반은 뜨겁고 밀집된 가스와
먼지로 구성됩니다.
강착 원반에서 발생하는 마찰과 자기장 재결합은 엄청난 양의 에너지를
방출하며 이는 X-ray 등의 고에너지 복사로 관측됩니다.
강착 원반의 물질은 점차 백색왜성 표면에 낙하하며 백색왜성
의 질량을 증가시킵니다.
백색왜성의 질량이 찬드라세카르 한계(약 1.44 태양 질량)를
넘어서면 백색왜성은 더 이상 중력 붕괴를 견딜 수 없게 됩니다.
핵융합 반응이 급격하게 시작되면서 백색왜성은 폭발적으로
팽창하고 초신성 폭발이 발생합니다.
초신성 폭발 과정에서 백색왜성의 대부분은 주변 공간으로 날
아가지만 일부는 중성자별이나 블랙홀로 붕괴될 수 있습니다.
백색왜성이 주변 천체를 흡수하는 과정은 수백만 년 또는
수십억 년에 걸쳐 천천히 진행됩니다.
백색왜성이 흡수하는 천체의 종류는 별 시스템의 특성에 따라 다
를 수 있습니다.
백색왜성의 흡수 과정은 우주에서 새로운 별과 행성 형성에 영향을
미칠 수 있습니다.
백색왜성은 로슈 한계 강착 원반 질량 증가와
불안정성을 통해 주변 천체를 흡수합니다.
이러한 과정은 초신성 폭발을 일으키는 원인이
되며 우주에서 일어나는 다양한 현상에 영향을 미칩니다.
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초신성 폭발 중에 백색왜성이 주위 천체를 빨아들이는 현상은 주로 Ia형 초신성에서 일어납니다. 이 과정에서 백색왜성은 이중 별 시스템에서 짝 별로부터 물질을 흡수하게 되며, 이 물질의 적립으로 인해 백색왜성의 질량이 증가합니다. 질량이 챈드라세카르 한계에 도달하면 핵융합 반응이 급격히 증가하여 폭발적으로 에너지가 방출되고, 이것이 초신성 폭발을 일으키게 됩니다.
