행성상성운

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주계열성 이후 항성의 진화

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<colbgcolor=#EDEDED,#000>

주계열
단계

초기 태양 질량에 따른 구분^*

<rowcolor=#000><nopad>

≤
0.25

<nopad>

≤
0.4

<nopad>

≤ 2.25
≤ 7.5

<nopad>

≤
9.25

≤
20

<bgcolor=#97B8FF>

≤
45

≤
130

<nopad>

≤
250

≤
10³

<nopad>

10³
≤

주계열성

초대질량 항성
(쿼시 별)

밀집성
단계와
그 후

헬륨 백색왜성^*

백색왜성

중성자별
(킬로노바·마그네타)

블랙홀

잔해 없음

블랙홀

흑색왜성^*· Ia형 초신성· 헬륨 별^*

철 별^*

블랙홀

초대질량 블랙홀로 흡수

호킹 복사로 소멸

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* 기울임: 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.
( ): 괄호 안의 항성진화 과정은 거칠 수도 있거나 또 다른 형태로 존재하는 경우를 의미한다.
*: 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. 태양 질량의 2.25~8배의 질량을 갖는 별은 핵이 축퇴 상태에 이르기 전에 헬륨 연소가 시작되므로 헬륨 섬광을 겪지 않고 헬륨 핵융합을 시작한다.
4. 헬륨 백색왜성은 헬륨 핵을 가진 적색거성이 동반 천체에 의해 외피층을 잃는 방식으로도 형성될 수 있다.
5. 1.2~1.4배의 태양 질량을 가진 흑색왜성은 이후 찬드라세카르 한계에 의해 폭발하게 된다.
6. 헬륨 별은 이후 행성상성운을 남기고 폭발하여 탄소-산소 백색왜성이 된다.
7. 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.

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※ 다른 틀 둘러보기 :
주계열성의 종류 · 갈색왜성의 종류 · 갈색왜성의 이후 진화

천문학 관련 정보

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1. 개요2. 상세3. 개별 문서가 있는 행성상성운

헬릭스 성운의 모습

1. 개요

행성상성운( 行星狀星雲, planetary nebula)은 발광성운의 일종으로, 후기 점근거성가지별이 생명을 다해 백색왜성이 되기 전 자신의 외피층을 강력한 항성풍으로 우주공간에 대량으로 방출하여 형성된다.

2. 상세

"행성상성운"이라는 용어는 1780년대에 윌리엄 허셜이 고안한 것으로, 망원경으로 들여다보았을 때 마치 행성처럼 원반 모양의 상을 나타낸다고 하여 만들어진 용어이다. 즉 사실 틀린 용어이지만 현재까지도 그냥 널리 사용되고 있다.

별에서 만들어지는 성운이 대개 그렇듯 행성상성운 또한 그 수명은 수만 년 정도로 매우 짧다. 이들은 항성의 핵융합 반응으로 생성된 무거운 원소[1]들을 성간매질로 돌려보냄으로써 이후 세대 항성계 형성에 중요한 역할을 한다. 행성상성운은 저 멀리 외부 은하들에서도 발견된 바 있으며, 외부 은하의 성분에 대한 유용한 정보를 제공해준다.

파일:external/upload.wikimedia.org/300px-Ant_Nebula.jpg

개미 성운은 3개의 성운이 복합적으로 얽혀 개미 형상을 한 성운이다.

많은 행성상성운들은 매우 복잡한 구조를 하고 있는데, 단순한 구형의 모양을 이루는 것은 5분의 1 정도이고, 대부분은 비대칭적인 모양을 하고 있다. 이러한 모양들을 만드는 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았으나, 쌍성인 중심별이나, 항성풍과 자기장 등이 그 원인으로 추정되고 있다.

우리 은하 전체에 행성상성운은 약 2만 개 정도가 존재할 것으로 예상된다. 우리 은하 전체의 항성 개수가 2000~5000억 개 정도로 추산되는데 비해 매우 적은데, 이는 행성상성운의 수명이 짧음은 물론 현 우주 나이(약 138억 년)에서는 최종 진화 단계까지 진화할 수 없는 태양 질량 0.8배 미만의 항성이 대부분이기 때문이다.

매우 가벼운 적색왜성들은 행성상성운을 남기지 않을 것으로 예상된다. 이들의 후주계열 단계로 예상되는 청색왜성은 저밀도의 외피층을 가지는 적색거성과 달리 전체적으로 밀도가 높기 때문이다.

3. 개별 문서가 있는 행성상성운

[1] 천문학에서 말하는 '금속'으로, 수소와 헬륨을 제외한 모든 원소. [2] 이유는 문서참고 [3] 현재까지 발견된 가장 차가운 천체이다.

후주계열단계	청색왜성	준거성					볼프-레이에별^WL LBV
		거성^色*		초점근거성가지	(LBV) 초거성· 극대거성^色*
		적색거성	헬륨 섬광^* (O·B형 준왜성)
			수평가지별 (적색덩어리거성)
			점근거성가지 (OH/IR 별)
					(OH/IR 초·극대거성)	볼프-레이에별^WL
		행성상성운· PG 1159 별		초신성· 극초신성				쌍불안정성 초신성	극초신성

행성상성운

1. 개요

2. 상세

3. 개별 문서가 있는 행성상성운

분류