[카드뉴스] 별도 태어나고 죽는다, 별은 어디서 태어나고 어떻게 죽을까?
[카드뉴스] 별도 태어나고 죽는다, 별은 어디서 태어나고 어떻게 죽을까?
  • 보도본부 | 조재휘 기자
  • 승인 2022.08.02 10:59
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[시선뉴스 조재휘] 우리 인간들은 누구나 죽음을 맞이하게 된다. 그렇기에 삶을 헛되이 살기보다 최선을 다해 생활을 해야 한다. 비단 삶과 죽음이 인간에게만 해당하는 것일까. 사실 그렇지는 않다. 밤하늘을 수놓는 수많은 별들. 이들도 인간과 비슷하게 자신을 밝히는 삶을 살며 여러 모습으로 죽음을 맞이한다. 미지의 세계 우주 공간을 수놓는 수많은 별들은 어떤 일생을 사는 걸까.

인간의 평균 수명이 대략 100년이라고 하면 평범한 별인 태양의 수명은 대략 100억년이다. 그만큼 인간은 별에 비하면 찰나의 시간을 사는 것일 수도 있다. 미지의 세계 우주 공간에는 수많은 먼지와 기체, 행성 등 무수히 많은 물질이 존재한다. 티끌과 가스가 덩어리져 뭉쳐 있는 상태들(성운)도 존재하며 별은 커다란 가스와 먼지 성운 속에서 태어난다.

별은 가스와 먼지구름이 응집하면서 생성되는데, 이때 가스 구름 지역의 밀도가 크게 상승하게 된다. 주변보다 밀도가 높은 부분이 생기면 이 부분은 주변의 물질을 끌어당기면서 덩치가 점점 커지게 되고 거의 구형을 띠게 된다. 커진 덩어리의 중심에서는 수축 현상이 일어나면서 온도와 압력이 점점 커지게 되고 막대한 에너지로 수소 핵융합 반응이 일어나면서 빛을 내기 시작한다.

빠른 속도로 회전하기 시작하면서 원시별의 형태를 갖추게 되고 이 시기부터 별은 적외선 망원경으로 감지가 될 만큼 충분한 빛과 열을 내게 되는 것이다. 별 중에는 너무 작아서 핵융합이 일어나지 않는 별도 있다. 이런 별은 갈색으로 보이기 때문에 ‘갈색 왜성’이라고 하며 이런 별들이 만들어지는 과정은 고성능 망원경으로 봐도 전혀 알아차릴 수 없다. 

별의 수명과 진화에 가장 큰 영향을 미치는 것은 태어날 때에 별의 질량이다. 질량에 따라 짧게는 수백만 년에서 길게는 수천억 년을 살기도 하며 마지막의 모습 또한 다르다. 덩치가 큰 사람이 체중을 유지하기 위해 음식을 많이 먹듯이, 무거운 별은 강한 에너지를 뿜으면서 내부의 물질을 빨리 태워버리기에 그만큼 수명이 짧다. 상대적으로 가벼운 별일수록 약한 에너지를 발산해 일생이 길다.

별은 점점 자라다가 언젠가 죽음을 맞이하게 된다. 태양 질량의 0.4배 이하인 별들의 일생은 그들이 가지고 있는 수소의 핵융합 반응이 모두 끝나면 그것으로 일생을 마감하게 된다. 더 이상 소모할 수소가 없어지면 더 이상 빛을 내지 못하고 항성으로서의 생명을 다하는 것이다. 

질량이 태양의 0.4배 이상 되는 별(태양 포함)은 수소가 변한 헬륨까지 반응시킬 온도를 가지고 있기 때문에 헬륨 핵융합 반응을 거치면서 자신보다 수십 배 큰 크기의 ‘적색 거성’으로 자란다. 그리고 더 이상 반응할 헬륨이 없어지면 다시 쪼그라들어 ‘백색 왜성’으로 일생을 마감한다.

태양 질량의 3~9배 정도로 질량이 중간 정도인 별들은 충분히 높은 온도를 가지고 있기 때문에 수소 핵반응과 헬륨 핵반응을 거치고, 헬륨이 핵반응 하여 만든 탄소까지 모두 반응시킨다. 이때 탄소가 타는 반응이 폭발적으로 일어나면서 별은 일생을 마감하게 된다.

태양 질량의 9배 이상 되는 별들은 엄청난 질량을 가진 이 별은 수소 핵반응, 헬륨 핵반응, 탄소 핵반응의 과정을 모두 거친다. 적색 초거성 단계에서 초신성 폭발로 최후를 맞이하며 강력한 폭발로 바깥쪽의 물질을 우주 공간에 흩뿌린다. 남아 있는 중심부는 높은 밀도의 중성자별이 되거나 한없이 수축해서 ‘블랙홀’이 된다.

수명을 다한 별이 폭발하면서 내놓은 잔해들도 우주 공간에서 새로운 별과 행성을 만드는 재료가 된다. 우리 인간도 태어나고, 자라고, 죽음을 맞이하듯 별들도 항상 그대로 존재하는 것은 아니기에 현재 빛나고 있는 그 순간을 소중하게 생각해야 할 것이다. 

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