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별의 색깔과 크기 (핵융합, 적색초거성, 쌍성계)

솔직히 저는 오랫동안 별의 색깔이 그냥 '빛의 세기' 차이라고 생각했습니다. 어릴 적 시골 할머니 댁 평상에 누워 밤하늘을 올려다보며 붉게 타오르는 별과 차갑게 빛나는 파란 별을 보면서도, 그게 온도와 나이와 죽음의 방식까지 결정하는 신호라는 건 꿈에도 몰랐습니다. 별의 색깔은 단순한 시각적 차이가 아니라, 그 별이 지금 어느 생애 단계에 있는지를 알려주는 일종의 바이탈 사인입니다. 별은 색깔로 말한다 — 핵융합과 온도의 관계 일반적으로 별은 그냥 하얗게 빛난다고 알려져 있지만, 실제로 밤하늘을 주의 깊게 보면 생각보다 색이 다양합니다. 제가 처음 이 사실을 제대로 받아들인 건, 전갈자리의 안타레스를 맨눈으로 확인했을 때였습니다. 그 별은 분명히 다른 별들과 다른 색으로 보였고, 그때부터 '왜?'라는 질문이 시작됐습니다. 핵융합(nuclear fusion)이란 두 개 이상의 원자핵이 충돌·결합하여 더 무거운 원자핵을 만들고, 이 과정에서 막대한 에너지를 방출하는 반응입니다. 별은 이 핵융합 덕분에 스스로 빛을 냅니다. 그리고 별의 표면 온도는 바로 이 핵융합의 세기와 직결되며, 색깔로 드러납니다. 파란색 별은 표면 온도가 2만~5만 켈빈에 달하는 젊고 뜨거운 별입니다. 반대로 붉은색 별은 표면 온도가 2,000~3,500켈빈 수준으로 내려간, 생애 후반부에 접어든 별이지요. 우리 태양은 약 5,700켈빈의 노란 별로, 딱 중간쯤에 해당합니다. 이 색깔 분류 체계를 천문학에서는 하버드 분광 분류(Harvard spectral classification)라고 부릅니다. O, B, A, F, G, K, M 순으로 온도가 낮아지는 이 체계는 말하자면 별의 주민등록 같은 것으로, 온도·화학 조성·나이를 한 번에 압축해 보여줍니다. 별의 스펙트럼(spectrum)이란 별빛을 파장별로 쪼개어 분석한 것입니다. 이 스펙트럼의 흡수선 패턴을 보면 별이 어떤 원소로 이루어져 있는지 알 수 있고, 나아가 별이 우리 쪽으로 가까워지고 있는지...

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