최근 수정 시각 : 2019-07-22 02:29:12

청색왜성

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저질량 항성의 생애
적색왜성 청색왜성 백색왜성
1. 설명
1.1. 질량이 큰 적색 왜성1.2. 중질량 적색 왜성1.3. 저질량 적색 왜성

1. 설명

청색왜성(靑色矮星, Blue Dwarf)적색 왜성이 내부의 수소를 거의 다 소진했을때쯤 진화할 것으로 추정하는 가상의 항성 진화 단계이다. 가상의 항성 진화인 이유는 적색 왜성의 수명이 질량에 따라 800억에서 17조년이어서 현 우주의 나이에선 존재할 수 없기 때문이다. 인간은 영영 볼 수 없을지도. 적색 왜성의 수소가 얼마 남지 않는 상황이 되면 온도가 올라가 청색이 될 것으로 예측한다. 청색 왜성의 표면온도는 6000~9500K으로 나이가 들수록 온도가 올라간다. 그리고, 모든 수소가 다 소진된 이후에는 백색 왜성이 될 것으로 예측된다.

쉽게 설명 하면 우리가 보고있는 태양(황색 주계열성)은 나이가 들면 적색 거성을 거쳐서 백색 왜성이 된다. 하지만, 질량이 작은 적색 왜성은 적색 거성이 되지 못하고, 대신 청색 왜성을 거쳐 백색 왜성이 된다고 생각 하면 된다.

1.1. 질량이 큰 적색 왜성

그나마 적색 왜성들 중에서 질량이 큰 적색 왜성들은 거성 단계를 밟는다. 하지만 K형이나 G형처럼 태양 지름의 100~200배 커지는 게 아니라 10~20배 정도 커진다. 이러한 별들은 청색 왜성의 단계를 거치기 않고 질량 방출 후 바로 식어가는 백색 왜성으로 되어 수명을 마친다.

1.2. 중질량 적색 왜성

태양질량의 16~23%의 왜성들은 거성으로 살짝 부풀었다가 질량 방출 뒤 청색왜성이 된다.
예를 들어 태양 질량의 23%의 별은 청색 왜성 단계에서 10억년간 머물며 표면온도는 7000~9500K이다. 청색 거성 단계가 더욱 더 진행될수록 밝기는 더 밝아지고 표면온도는 올라간다.
말년에는 거의 태양 밝기의 80%까지 밝아지며, 질량 방출도 하면서, 연료 고갈 후에는 백색왜성으로 변하게 된다.
다만 태양 질량의 23% 이하의 별이 백색 왜성이 되면 청색 왜성 단계와 살짝 부푼 단계에서의 질량 방출로 인해 태양 질량의 17% 이하로 줄어들므로 축퇴되지 않는 백색왜성을 남긴다.

1.3. 저질량 적색 왜성

태양질량의 8~16%의 왜성들은 표면 온도만 올려서 에너지 방출 속도를 늘리게 되는데 이 과정에서 본래 자신의 크기보다 좀 더 커진다. 왜냐하면 내부에서 나오는 에너지 방출이 많아졌으므로 자연적으로 커지는데 과거 자신의 지름의 1.5배까지 커지게 된다.

태양 질량의 16%에 해당한다면 청색왜성 단계를 50억년간 머물고 표면온도는 6500~8500K이며 말년에 최대 태양의 34%까지 밝아진다.

태양 질량의 7.5%에 해당한다면 청색왜성 단계를 430억년으로 상당히 길게 머물지만 표면온도는 4300~6100K에 이른다.
말년에 6100K까지 올라가면 분광형 F9급으로 청색 왜성이라고 하기는 뭐하지만 태양보다는 뜨거워진다.
밝기도 제법 밝아져 말년엔 태양의 3%까지 밝아진다.

중질량과 저질량 적색 왜성은 축퇴되지 않은 백색왜성을 남기므로 이 백색왜성들은 극도로 식지 않는다.
내부에 축퇴되지 않았기 때문에, 자체 질량으로도 열을 생산한다.
따라서 표면온도가 900K이하로 내려가지 않게 되며 태양 질량의 16%에 해당된다면 표면온도가 1300K 이하로 내려가지 않아, 갈색왜성과 같은 형태로 식게 된다.

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