청색왜성

주계열성 이후 항성의 진화

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항성 단계

늙은 주계열성

초기 태양 질량에 따른 구분^*

0.25

0.25~0.4

0.4~8

8~20

20~45

45~120

120~130

130~250

250~

청색왜성^N

준거성

볼프-레이에별^WL

↓

거성^色輝*

(LBV)
초거성· 극대거성^色輝*
(OH/IR 초거성·극대거성)

↓

헬륨 섬광

↓

(O·B형 준왜성)
수평가지별
(적색덩어리거성)

LBV^WL

↓

밀집성 단계와 그 후

잔해 없음

↓

철 별^N*

블랙홀

초대질량 블랙홀로 흡수

호킹 복사로 소멸

* N: 현재 우주에서 관측 및 발견이 불가능한 이론상의 천체

WL: 볼프-레이에별과 LBV의 경우, 아직 두 항성의 형성과 진화단계를 정확하게 설명하는 이론이 존재하지 않는다. 따라서 틀에 서술된 진화 과정은 여러 이론들을 총합하여 서술한 것이며, 실제 진화과정은 틀의 서술과 다를 수 있다.
色: 주계열을 떠난 일반·초·극대거성들은 특이사항이 없는 이상 크기가 커짐과 동시에 온도가 낮아지는 방향으로 진화하며 결과적으로 적색이 된다.
輝: 일부 거성 또는 초거성은 밝은 거성· 밝은 초거성 단계를 밟고 밝아져 초거성·극대거성에 버금가는 밝기를 가진 거성·초거성으로 진화한다.
*: 참고

1. 항성의 초기 질량 외에도 중원소 함량, 회전속도 등에 따라서도 진화 과정이 달라질 수 있으나 이 틀에서는 고려되지 않았다.
2. 거성, 초거성, 극대거성 등의 분류는 여키스 분류법을 따른 것으로 엄밀하게 구분되지 않으며, 항성의 진화 단계를 정확하게 표기하기 위한 기준으로 사용되기는 어려울 수 있다.
3. 철 별은 양성자 붕괴가 발생되지 않을 경우에만 형성되며, 양성자 붕괴가 발생될 경우 흑색왜성은 구성물질이 미립자 단위로 붕괴되면서 소멸할 것으로 예상되고 있다. 이후 철 별은 양자 터널링을 거쳐 중성자별 또는 블랙홀로 진화한다.

틀:주계열성의 종류 · 천문학 관련 정보

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1. 설명2. 기타

1. 설명

청색왜성의 상상도

청색왜성 / 靑色矮星 / blue dwarf
청색왜성은 적색왜성이 내부의 수소를 거의 다 소진했을 때쯤 약화할 것으로 추정하는 가상의 항성 진화 단계이다. 가상의 항성 진화인 이유는 적색왜성의 수명이 질량에 따라 800억에서 17조년이며, 그 중에서도 청색왜성이 될 수 있는 별(태양 질량의 25% 미만)들은 최소 수명이 8000억 년 이상이어서 현 우주의 나이(약 138억년)에선 존재할 수 없기 때문이다. 인간은 영영 볼 수 없을지도. 적색왜성의 수소가 얼마 남지 않는 상황이 되면 온도가 올라가 청색이 될 것으로 예측한다. 청색왜성의 표면온도는 6000~9500K으로 나이가 들수록 온도가 올라간다. 그리고, 모든 수소가 다 소진된 이후에는 백색왜성이 될 것으로 예측된다.[1]

쉽게 설명하면 우리가 보고 있는 태양(황색 주계열성)은 나이가 들면 적색거성을 거쳐서 백색왜성이 된다. 하지만, 질량이 작은 적색왜성은 적색거성이 되지 못하고, 대신 청색왜성을 거쳐 백색왜성이 된다고 생각하면 된다.

청색왜성의 실제 색은 청색( 분광형상 O~B)이 아니라 질량에 따라 백색에서 백황색(분광형상 A~F)의 색을 가질 것으로 예상된다. 그러나 원래보다는 청색에 가까워지므로 청색왜성이라는 이름이 붙었다.

2. 기타

먼 옛날 적색왜성이 처음 만들어질 때는 물론 지금도 적다 못해 아예 없는 형태의 항성 진화 형태지만, 먼 미래엔 우주에서 가장 흔한 형태의 항성 진화 형태가 될 것으로 예측된다. 일단 전체 항성의 75% 이상은 적색왜성인데다 이들의 평균 질량은 태양의 9.5%에 불과하기 때문이다. 적색거성의 최소한계질량인 태양 질량의 25%가 넘는 별은 상대적으로 적다.

항성의 진화 단계에 속하는 천체 중에서 인지도가 낮은 편이다. 다른 가설 상의 천체인 흑색왜성은 백색왜성이 식으면 만들어지는 것으로 잘 알려져 있으나, 청색왜성은 전단계인 적색왜성부터가 낮은 인지도를 가져 다루는 경우가 적으며, 이들 또한 태양과 동일한 진화 단계를 밟는다거나, 주계열성에서 바로 백색왜성이 되는 것으로 취급하는 경우가 흔하다. 다수의 천문학 서적에서도 청색왜성에 대해 서술한 경우는 거의 없으며, 고등학교 과목 중 하나인 지구과학에서도 적색왜성의 진화는 다루지 않는다.

청색왜성의 등장으로 인해 더 무거운 별들이 점차 사라져도 8000억 년 뒤의 미래까지는 우리 은하 전체의 밝기가 떨어지지 않을 것으로 예상된다.

[1] 현재 보이는 백색왜성은 비교적 생이 짧은 주계열성이 거성이 된 이후 남은 것이다.

청색왜성

1. 설명

2. 기타

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