백색왜성은 언제까지 이어지고 끝은 무엇인가요
별들의 최후중 일부는 백색왜성으로 결말을 갖게되는데요
그렇다면 언제까지 이어지고 그리고 그 이후 끝은 무엇인지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
백색왜성은 별의 최후 진화단계중 하나이며 중소형 별이 마지막으로 남기는 잔해인것이지요~ 태양 같은 별들이 핵융합을 끝낸 후 중심부가 중력에 의해 붕괴되고, 외곽의 가스층이 우주로 날아가며 행성상 성운을 형성하고, 남은 중심부분이 백색왜성으로 남게 되는 것이지요~ 백색왜성은 매우 밀도가 높고 핵융합을 더이상 진행하지 않으면서 나타나게 되는 현상이죠~백색왜성은 별의 핵융합이 멈춘 이후 탄소-산소 아니면 헬륨의 핵으로 이루어져 있는 형태가 되는데 질량이 태양의 8배 이하인 별들이 핵 연료를 모두 소진하게 되면서 중심부가 붕괴하고 이 때 남은 무거운 핵이 백색왜성으로 변하게 되는 것이지요. 백색왜성은 작은 크기지만 질량이 크고 밀도가 매우 높은 상태가 되는 것입니다. 핵융합을 더이상 진행하지 않기에 더이상 에너지를 생성하지 않게 되지요~ 백색왜성은 핵융합을 하지 않기에 에너지를 방출하지 않기에 시간이 지나면서 천천히 식어가는 과정을 거치게 되는 것이죠. 백색왜성의 수명은 매우 길며 천천히 식으며 그렇기에 아직까지 완전히 식은 백색왜성은 발견하지 못하였습니다. 백색왜성이 끝나게 되면 흑색왜성이 되게 되는데 이는 열과 빛이 더이상 방출되지 않은 완전히 죽은 상태인것이죠. 흑색왜성이 되려면 수십조~수백조의 시간이 필요한것으로 보입니다. 현재 우주의 나이가 약 138억년으로 밝혀져있으니 아직까지 우리가 살고 있는 우주엔 흑색왜성이 존재하지 않게 되는것이지요~ 백색왜서은 전자 축퇴암에 의해 붕괴하지 않고 존재하게 되며 전자 축퇴압은 양자역학의 파울리 베타 원리에 의해 나타나며 동일한 에너지 상태에 두개의 전자가 동시에 있을수 없다는 원리를 이용하여 내부 중력으 ㅣ붕괴 압력을 견뎌내게 되는것입니다~ 백새고애성은 질량이 찬드라세카 한계인 1.4태양질량을 넘지 않아야 생기며 이 한계가 넘어섰을땐 전자 축퇴압만으로는 중력을 막을수 없기에 백색왜성은 붕괴하여 중성자별이나 블랙홀로 변하게 되는 것이죠. 만약 두개의 백색왜성이 서로 가까이 있게 된다면 이들이 서로 중력에 의해 더 가까워지고 충돌하거나 합병할수도 있게 되는것이지요~ 그렇게 되면 질량이 커져 찬드라세카 한계를 넘어 다시 붕괴하여 초신성을 일으키거나 블랙홀 등을 만들어내기도 한답니다~ 백색왜성은 우주의 시간 척도를 연구하는데 매우 중요한 역할을 하며 백색왜성은 그 나이를 정확하게 추정하게 되어 우리 은하의 나이나 달느 항성계의 나이를 추정하는데 중요한 역활을 하게 하는것 입니다~