[통합과학] 변의 탄생과 진화

자, 오늘은 우리가 밤하늘에서 보는 별들이
어떻게 태어나고, 어떻게 생을 마감하는지,
그 과정 전체를 살펴보자!

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1. 별의 탄생: 모든 별은 ‘성운’에서 시작된다

별의 시작은 성운이라는 거대한 가스와 먼지 구름이야.
그중에서도 밀도가 높고, 온도가 낮은 부분에서
중력이 작용해 물질이 수축하면서 별이 태어나.

 

이때 중력 수축 에너지에 의해 중심부 온도가 점점 올라가면서
→ 원시별이 되고,
온도가 약 1000만 K에 도달하면
수소 핵융합 반응이 시작돼!

 

이 순간부터 별은 주계열성이 되는 거야.

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2. 주계열성: 별의 인생에서 가장 안정된 시기

주계열성은

• 중력으로 안쪽으로 눌리려는 힘과
• 핵융합 반응으로 생긴 내부 압력이 균형을 이루는 단계야.
  이걸 정역학적 평형이라고 하지.

그래서 이 시기에는

• 크기와 밝기가 일정하고
• 별의 대부분 시간(약 90%)을 보내게 돼.

현재 태양도 바로 이 주계열성 단계에 있어!

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3. 주계열성 이후: 연료가 다 떨어지면?

주계열성 중심의 수소가 모두 소모되면
→ 별은 더 이상 수소 핵융합을 못 해.

 

그러면 중심부는 수축,
바깥쪽은 팽창해서
→ 별은 적색 거성으로 변하게 돼.

 

이 시기에는

• 중심부에서는 헬륨 핵융합
• 바깥쪽에서는 남은 수소 핵융합

이렇게 이중 구조로 반응이 일어나.

 

 

'주계열성 → 적색 거성'에서 물리량 변화

• 중심부 온도 높아짐
• 표면 온도 낮아짐
• 반지름과 밝기 커짐
• 밀도 작아짐

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4. 별의 마지막: 질량에 따라 다른 엔딩

1) 태양 정도의 별

적색거성 이후,

• 헬륨마저 소모되면,
• 바깥 물질은 행성상 성운으로 흩어지고
• 중심은 백색왜성으로 남게 돼.

이렇게 별은 조용히 생을 마감하지.

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2) 태양보다 훨씬 큰 별 (질량 10배 이상)

• 이 별은 초거성으로 진화하고
• 내부에서 철까지 만들어낼 수 있어.
• 철 이후에는 더 이상 핵융합으로 에너지를 얻을 수 없어.

이때 별은 대폭발,
바로 **초신성(supernova)**을 일으키고

→ 남은 질량에 따라

• 중성자별이 되거나
• 블랙홀로 붕괴하게 돼.

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5. 핵심 개념 요약 – 단계별 에너지원

• 원시별의 에너지원 → 중력 수축 에너지
• 주계열성의 에너지원 → 수소 핵융합 에너지

이 두 개는 반드시 정확히 구분해야 해!

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마무리 정리

• 별은 성운 → 원시별 → 주계열성으로 탄생하고
• 이후 질량에 따라 적색거성 → 백색왜성(태양 정도 질량)
  또는 초거성 → 초신성 → 중성자별/블랙홀로 진화한다.
• 질량이 클수록 밝기 크고 수명은 짧다.

 

[통합과학] 별의 탄생과 진화 백지 테스트

016_008_별의_탄생과_진화_백지테스트.pdf