흑색왜성과 갈색왜성은 각각 무엇인가요?
별과 관련되어서 보게 되면 흑색왜성과 갈색왜성도 존재하는데요 그렇다면 이 흑색왜성과 갈색왜성이 무엇이며 각각차이점이 무엇인가요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
별(항성)이 되기 위해서는 핵을 포함한 천체의 내부에서 수소핵융합 반응이 일어나야 합니다. 천문학에서는 별의 일생 중 가장 오랜 시간을 머무르는 주계열성을 '중심핵에서 수소핵융합 반응이 일어나는 천체'라고 말합니다. 중심핵에서의 수소핵융합 반응이 끝나면 주계열을 벗어나고, 이후 적색 거성 등을 거치며 점점 빛을 잃어갑니다.
흑색 왜성(black dwarf)은 중소형 항성 최후의 단계라 생각되는 이론상의 천체입니다. 흑색 왜성은 내부에서의 핵융합 반응이 모두 끝나 더 이상 빛을 내지 않는 천체를 말하는데, 이 단계에서는 스스로 빛을 내지 못하고 그저 우주를 떠돌아다니기만 하므로, 더 이상 항성이 아닌 왜성이라는 이름이 붙은 것입니다. 흑색 왜성은 기존에 만들어 두었던 에너지를 잃어가다가 끝내는 절대 영도 직전까지 온도가 떨어질 것으로 생각됩니다.
갈색 왜성(brown dwarf)은 태양 질량의 1.2~7.5%, 목성 질량의 12.8 ~ 79배 정도의 질량을 가진 천체로, 별이 되는 데에 실패한 준(準)항성을 말합니다.
따라서 흑색 왜성은 항성이 진화한 것이고, 갈색 왜성은 항성이 되지 못한 천체입니다.
도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
갈색왜성은 별과 행성이ㅡ 중간 단계에 해당하는 천체로 별처럼 중력을 통해 수축하여 형성되지만, 핵융합을 완전히 지속할 정도의 질량이 부족하게 됩니다. 항성과 유사하게 중력 수축으로 형성되지만 질량이 작아 중심 온도가 핵융합에 이르지 못하게 됩니다. 일부는 중수소나 리튬 같은 가벼운 원소의 핵융합은 잠시 할수 있습니다. 질량은 대략 13~80목성질량정도로 미약한 적외선만 방출하고 외견상 어둡고 작으며 별처럼 스스로 빛나지 않게 됩니다. 흑색왜성은 백색왜성은 식고 나서 남은 잔해이며 이론적으로 존재가 예측되지만, 우주 나이가 너무 어려 아직 관측된 적은 없습니다. 항성이 진화하여 적색거성이 되고 외피를 날린 후 백색왜성이 되고 백색왜성은 더 이상 핵융합을 하지 않으며, 식어가며 점점 빛을 잃게 되며 시간이 아주 많이 흐르게 되면 완전히 식어 빛을 잃고 흑색왜성이 되는 것이죠!