이 별은 수명이 다했다

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Centaurus라는 별자리에서 약 10,000 광년 떨어져있는 행성 성운은 NGC 5307이라고 불리는 행성 성운입니다. NGC 5307의 허블 이미지는 별의 과거에 대해 궁금해 할뿐만 아니라 우리 자신의 태양의 미래를 생각하게합니다.

별이 노화되고 수명이 다하는 과정은 길고 느린 이야기이며, 급격한 변화의 에피소드로 인해 끊어졌습니다. NGC 5307이했던 것처럼 우리 태양은 결국 붉은 거인이되어 가스의 바깥 층을 버리게됩니다. 앞으로 수십억 년이 지난 지금, 그것은 백색 왜성이되어 행성상 성운으로 뿌려진 가스층을 밝힐 것입니다.

지금 우리 태양은 주요 순서에 있습니다. 그것은 핵 내부의 수소를 헬륨으로 융합시킵니다. 이 융합의 결과로 엄청난 양의 에너지가 방출되어 지구를 가열하고 생명을 유지합니다. (실제로 대부분의 열을 생성하는 것은 융합 자체가 아니라 양성자-양성자 사슬입니다.)

그러나 별은 핵융합의 외부 압력과 자체 중력의 내부 압력 사이의 균형 작용입니다. 그 균형을 정수압 평형이라고하며 영원히 지속될 수 없습니다.

해마다, 세기마다, 이온에 의해 이온으로, 태양은 수소를 헬륨으로 융합시켜 열을 방출하고 질량을 잃는다. 비록 우리 태양과 같은 별이 안정적이고 변하지 않는 것처럼 보일 수 있지만, 실제로는 아무것도 변하지 않습니다. 태양은 매초 약 6 억 톤의 수소를 헬륨에 융합시켜 질량을 잃습니다. 아인슈타인의 E = mc²에 설명 된 것처럼 물질을 에너지로 변환함으로써 질량을 잃습니다.

상당한 금액입니다. 실제로 지금까지 약 45 억 년 동안 태양은 목성의 질량과 비슷한 질량을 잃었습니다.

결국, 균형 작용은 태양이 중력의 내력이 핵융합의 외력을 포함하기에 충분하지 않을만큼 충분한 질량을 잃을 것이기 때문에 영원히 바뀔 것이다. 별은 붉은 거인으로 확장됩니다.

천문학 자들은 우리 태양이 약 50 억 년 안에 붉은 거인이되면 머큐리, 금성, 아마도 지구를 포위 할 정도로 확장 될 것이라고 계산합니다. 그로 인해 태양은 현재보다 거의 두 배가 될 것입니다. 이 시점에서 지구는 금성보다 태양으로부터 거의 많은 에너지를받을 것입니다. 인생에 대한 좋은 예후는 아닙니다.

붉은 거인 단계 후에 태양은 하위 거인이 될 것입니다. 50 억 년에 걸쳐 크기가 두 배가됩니다. 그런 다음 50 억 년이 더 걸리며 다시 크기가 두 배가되고 최대 2 천 배가 더 밝아집니다. 이 시점에서 태양은 이제 태양계의 내부 행성을 붉게 변하고 소비하는 거대한 밝고 위협적인 대상이되었습니다.

이 시점에서 태양은 적색 거점에있을 것입니다. 수소 층으로 둘러싸인 헬륨 코어가 있습니다. 수십억 년의 활동적인 삶 이후, 태양은 약 1 억 년의 활동적인 삶을 남게 될 것입니다. 그러나 1 억 년 동안 많은 활동이 압축되었습니다.

먼저 태양이 질량의 40 %를 태울 헬륨 섬광이 있습니다. 코어에있는 헬륨의 약 6 %를 탄소로 변환하면됩니다. 태양의 삶에서 수십억 년에 걸쳐 충격적인 병치가 몇 분이면 완료됩니다.

이 질량을 모두 잃으면 현재 크기의 약 10 배, 광도의 약 50 배로 줄어 듭니다. 이 시점에서 태양은 수평 가지에 있으며 앞으로 1 억 년 동안 핵심에서 헬륨을 계속 연소시켜 조금 더 크고 밝게 될 것입니다.

그러나 지금 태양은 연료가 부족합니다. 핵심의 헬륨이 더 고갈되고 있으며, 더 많은 질량을 잃고 있습니다. 이 일이 발생하는 것을 막을 수있는 것은 없으며, 태양이 처음 붉은 거인 단계에 들어 왔을 때처럼 태양이 다시 확장 될 것입니다. 그러나이 확장은 훨씬 더 빠를 것입니다.

태양의 속도가 빨라지고 점점 불안정 해지고 있습니다. 우리의 한때 의미없는 태양이 최종 단계에 들어서고 있습니다. 지금은 점근 적 거대 가지 단계에 있으며, 초기 단계에서 약 2 천만 년을 보낼 것입니다. 산소와 탄소의 불활성 코어, 헬륨이 더 많은 탄소로 융합되는 껍질, 수소가 헬륨으로 융합되는 또 다른 껍질을 가지고 있습니다. 많은 일이 있어요

일련의 열 펄스와 질량 손실로 인해 경련이 발생합니다. 이 펄스 각각은 백 년 정도 지속되며 각 펄스에서 태양이 확장되어 더욱 빛납니다. 각 맥박은 이전 맥박보다 강하며이 기간은 약 10 만 년입니다. 계산에 따르면 우리 태양은 수명이 끝날 무렵에이 펄스 중 4 개를 경험할 것입니다.

이 맥박에 휩싸인 후 태양은 진정 될 것이다. 모든 의도와 목적으로 태양은 죽었습니다. 또는 적어도 혼수 상태입니다. 맥박이 바깥 층을 비췄으며 이제는 백색 왜성입니다. 이 백색 왜성은 태양의 원래 질량의 약 50 % 만 포함 할 것입니다.

더 이상 융합이 없기 때문에 태양은 죽었습니다. 백색 왜성으로서, 저장된 에너지 만 방출합니다. 밀도가 높은 전자 축퇴 물질로 구성되어 있으며 핵융합이 일어나지 않습니다.

그러나 여전히 빛을 내며 방출되는 에너지는 열 펄스 동안 방출 된 가스 층을 때리며 가스를 이온화하고 조명합니다. 그러면 우리 태양은 행성상 성운이 될 것입니다. NGC 5307로 다시 돌아옵니다.

NGC 5307은 태양의 삶이 끝날 때까지 엿볼 수 있습니다. NGC 5307과 마찬가지로, 우리 태양은 언젠가는 수십억 년 후에 생명을주는 플라즈마 공으로서 과거의 영광의 잔재 일 것입니다. 행성상 성운 이름에도 불구하고 근처에 행성은 없을 것입니다. 그것은 확장하는 동안 그들을 파괴했을 것입니다. 가스 만있을 것입니다.

그러나 가스조차도 결국 사라질 것입니다. 별에서 멀어지고 시원해질 것입니다. 행성상 성운으로 약 10,000 년이 지난 후, 전 태양은 수조 년 동안 연약한 백색 왜성으로 지속될 것입니다. 그 후 이론에 따르면 태양은 검은 난쟁이가 될 것입니다. 완전히 냉각되고 에너지가 방출되지 않습니다. 검은 왜성이 관찰되지 않았기 때문에 이것은 이론적 인 것입니다. 실제로, 별이 우주 자체의 나이보다이 가상의 검은 왜성 상태로 진화하는 데 시간이 더 오래 걸립니다.

행성상 성운에서 배출 된 가스는 여전히 역할을 수행합니다. 태양의 후자의 진화 단계의 혼란 속에서, 그것은 핵 합성을 통해 수소와 헬륨보다 무거운 원소를 만들어 냈다. 천문학에서 금속이라고 불리는 이러한 요소는 우주로 보내져 또 다른 별 형성 과정에서 채택됩니다. 태어날 다음 별과이 미래 별 주위에 형성 될 다음 행성을 풍부하게합니다.

행성상 성운이라는 이름은 천문학 초기 시절의 잘못된 이름입니다. 그들은 어떤 식 으로든 행성과 관련이 없습니다. 그러나이 별들의 잔재를 처음 관측 한 사람들 중 일부는 당시 망원경을 사용할 수 있었으며 둥근 모양을보고 행성이라고 가정했다.

이제는 사실이 아닙니다. 우리는 이제 그들이 무엇인지 인식합니다. 이 성운들 각각은이 상태에 도달하는 데 수십억 년이 걸리는 스냅 샷과 같습니다. 그리고 그것이 육안으로는 결코 관찰되지는 않지만 (아마도) 이것은 결국 태양의 운명입니다.