최근 수정 시각 : 2019-06-20 17:39:14

적색거성

파일:wiki_star_white_logo.png 항성 갈색왜성
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파일:external/upload.wikimedia.org/772px-Aldebaran-Sun_comparison-ko.svg.png
황소자리에 있는 적색거성 알데바란태양의 상대적 크기 비교.

赤色巨星 / Red giant

1. 개관2. 진화3. 특징

1. 개관

태양 질량의 0.3~8[1] 배의 별들이 거치는 후기 진화단계이다.

2. 진화

별의 주요 에너지원은 수소다. 따라서 주계열성으로서의 생명이 끝날 무렵이 되면 중심핵에서부터 수소가 고갈되어서, 핵융합으로 중력과 평형을 유지하지 못해 급격히 수축하기 시작한다.

중심핵의 수축은 온도 증가를 야기하고, 수소가 충분하나 온도가 낮아 핵융합을 할 수 없었던 중심핵 근처의 수소층에서도 수소 융합이 시작된다. 중심핵 바깥에서의 수소 핵융합은 별 전체의 내부압을 증가시키면서 별의 외피층이 크게 팽창하는 계기가 된다. 이때, 별의 표면온도는 낮아져 불그스름한 색을 띄고 표면적이 늘어 광도가 증가한다.

적색거성은 수평가지로 넘어가기 전 중심핵을 덮는 수소 껍질에서 핵융합을 한다. 태양 질량의 0.5배 이하의 별들은 헬륨 핵융합을 일으키지 못하고 헬륨으로 이루어진 헬륨 백색왜성으로 진화한다. 별의 대기층은 행성상 성운을 이룬다. 태양 질량 수준에서 태양 질량의 8배 정도 되는 별의 중심핵은 축퇴 상태에 다다르고, 마침내 중심핵의 온도가 헬륨 핵융합의 개시 온도인 2억 K에 다다르면 중심핵의 일부분에서 헬륨 핵융합이 발생, 수분 내로 별 전체로 퍼진다. 헬륨 핵융합이 급격히 중심핵 전체로 퍼지는 이 현상을 헬륨 섬광이라고 한다. 헬륨 섬광은 굉장히 강렬하지만, 별의 대기 때문에 그 에너지가(대부분 별을 팽창하는데 쓰인다) 별 밖으로 나오지 못하여 별의 전체적인 광도가 증가하는 일은 일어나지 않는다. 헬륨 섬광 이후 별은 팽창을 멈추고 수축하기 시작한다. 마침내 껍질에서는 수소가 조용히 융합되고, 중심핵에서는 헬륨이 융합되는 안정된 단계에 들어서며, 별은 수평가지에 도달한다.

수평가지에서 헬륨 핵융합이 끝나고, 또 다시 별은 연료 고갈을 겪게 되면서 주계열성을 떠날 때처럼 별은 부풀기 시작한다. 이 단계를 점근거성가지라고 한다. 별의 위치는 H-R다이어그램에서 우측 상단으로 이동하고, 팽창된 대기는 광도를 증가시킨다. 이 단계의 별들은 극도의 압력으로 축퇴된 탄소와 산소로 이루어진 중심핵을 가진다. 여기서 태양 질량의 8[2]배 이상의 별들은 탄소와 산소를 융합시키고 적색 초거성이 되지만, 태양은 점근거성가지에서 비슷한 수준의 별들과 함께 외피층을 항성풍으로 날려 버리고, 탄소와 산소로 이루어진 중심핵은 탄소-산소 백색왜성을 이룬다. 거대한 별들의 다음 진화단계는 적색초거성 항목 참조.

3. 특징

파일:external/s12.postimg.org/Betelgeuse_Plume_eso0927d.jpg
위 이미지에 예시로 나온 항성은 베텔게우스다.

표면적이 지나치게 늘어 끊임없이 질량이 손실되기 때문에 별의 외피층이 구형을 이루지 못한다. 따라서 주계열성들과 같은 매끈한 구형이 아닌, 위 사진과 같이 거품이 끓는 울퉁불퉁한 모습을 하게된다.

파일:external/i.kinja-img.com/18lp4r3y76bmdjpg.jpg
한편 태양 역시 시간이 지나면 적색거성 단계를 거치게 되는데 만일 지구가 이때 삼켜지지 않는다면 바다가 모두 증발하고 하늘의 대부분을 태양이 뒤덮을 것으로 예상된다.


[1] 6~7배로 보는 말도 있다.[2] 7배일 수 있음

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