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공통 개념 및 원리
2013.02.21 15:30

초신성의 분류

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초신성의 분류

#초신성, #supernova


초신성은 질량이 매우 큰 별이 삶의 마지막 단계에서 격렬하게 폭발하면서 에너지를 방출하는 현상 또는 그 현상에 의해 나타난 일시적인 천체를 말합니다. 이 과정에서 막대한 양의 에너지가 방출되기 때문에 매우 먼 곳에서도 관측이 가능해집니다. 따라서, 지구에서 매우 먼 곳에서 초신성 폭발이 일어날 경우, 이전에는 보이지 않는 별이 새로이 나타난 것으로 보이며 그래서 새로운 별이라는 의미도 포함하고 있습니다. 


지구에서 매우 가까운 곳에서 초신성 폭발이 일어날 경우에는 달 만큼 밝아질 수도 있으며, 거리에 따라서는 해로운 복사 에너지와 입자들이 지구에 몰아닥치면서 생태계를 파괴할 수도 있습니다. 


이렇게 이전에 비해 엄청나게 밝아지는 현상에 의해 초신성이 나타나지만 그 구체적인 과정이 모두 같지는 않습니다. 질량이 너무 커서 중력에 의해 붕괴하며 형성되는 초신성도 있고, 두 별로 이루어진 쌍성에서 하나의 별이 다른 별로부터 물질을 공급받아 발생하는 초신성도 있습니다. 


초신성의 분류는 스펙트럼에 나타나는 스펙트럼선의 특징에 바탕을 두고 있습니다. 


수소 스펙트럼선이 있는 경우 II형이며, 없는 경우 I형입니다. 


수소선(또는 수소의 스펙트럼선)이 없는 I형은 스펙트럼선의 특징에 따라 세부적으로 구분됩니다. 

  • 수소선이 없지만 규소선은 있는 경우 Ia형
  • 수소선이 없고 규소선도 없지만 헬륨선은 있는 경우 Ib형
  • 수소선이 없고 규소선도 없으며 헬륨선도 거의 없는 경우 Ic형

입니다. 

초신성 Ia형은 쌍성계에서 먼저 진화하여 백색왜성이 된 별이 동반성에게서 물질을 공급받아 찬드라세카 한계 질량(태양 질량의 약 1.4배)에 도달함으로써 폭발을 일으킨 경우에 형성되며, 나머지 Ib, Ic형과 II형은 질량이 매우 커서 생애의 마지막 단계에 별 중심에 철의 핵(core)을 갖게 된 별에서 철핵의 중력 붕괴가 발생하여 형성됩니다. 


A white dwarf accreting matter from a nearby companion star explodes as a Type Ia supernova when its mass reaches the Chandrasekhar Limit (credit: NASA)

▲ 쌍성계의 부착 원반. 두 별로 이루어진 쌍성계에서, 더 빠르게 진화한 탄소 성분의 백색왜성이 짝 별로부터 물질을 공급받아 태양 질량의 1.4배를 넘기게 되면, 별 전체에 걸친 급격한 에너지 생성에 의해 초신성 폭발을 일으킬 수 있다. (제공: NASA)


참고문헌

천문학 및 천체물리학, 제 4판 (Introductory Astronomy & Astrophysics, 4th ed., M.Zeilik, S.A. Gregory, CENGAGE Learning), 강혜성 등 옮김, 시그마프레스



조영우
demishrain@gmail.com

푸른행성의 과학 | 어스블로그 | Youngwoo Cho Photography




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