항성의 형성 과정이란 분자운(분자 구름) 중에서도 조밀한 부분이 플라즈마로 뭉쳐있는 원의 형태로 붕괴되어 항성으로 변하는 과정을 뜻합니다. 오늘은 항성의 형성 과정에 대하여 자세히 알아보도록 하겠습니다.
항성의 형성 과정 : 분자 구름의 형성
항성은 대부분 분자 구름이라 불리는 거대한 가스와 먼지 구름의 축적된 지역에서 형성됩니다. 이 구름은 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다.
분자 구름이란?
분자 구름, 즉 분자운이란 별들의 양성소라고 불리며 성간 구름의 한 형태로 그 밀도와 크기가 분자의 형태로 구성되어 있다. 주로 수소 분자로 이루어져 있으며 거대 분자운, 작은 분자운, 높은 위도에 확산된 분자운 등으로 구분 지을 수 있다.
압축 및 중력 붕괴
분자 구름 내부에서 중력의 작용으로 인해 가스와 먼지가 서서히 압축되기 시작합니다. 이 과정은 분자 구름의 중심 부근에서 더 강하게 일어납니다.
중심부의 열 및 압축
가스와 먼지가 압축되면 온도가 상승하게 됩니다. 이 과정에서 중앙 부분의 온도와 압력이 충분히 높아져 핵융합 반응이 일어나기 시작할 수 있습니다.
핵융합 반응
핵심 부근에서는 수소 핵이 서로 충돌하여 헬륨 핵을 생성하는 핵융합 반응이 일어나게 됩니다. 이 과정에서 엄청난 에너지가 방출되며, 이 에너지가 항성을 빛나게 하는 주된 원인입니다.
핵융합의 정의
핵융합은 핵분열과 정반대의 현상이다. 두 개의 원자핵이 부딪힌 후 새로운 하나의 무거운 원자핵으로 변환되는 반응을 뜻한다.
중력 및 압력의 평형
핵융합 반응에서 방출되는 에너지는 중력과 압력의 평형을 유지하게 됩니다. 중력이 핵심을 내부로 압축하려고 하고, 핵융합 반응에서 방출되는 에너지가 압력을 생성하여 중력을 상쇄시킵니다.
별의 수명과 변화
핵융합 반응이 계속되는 동안, 항성은 수소 연료를 소모하게 됩니다. 수소가 고갈 되면 헬륨으로의 핵융합이 시작되며, 이로 인해 항성의 크기와 온도가 변화하게 됩니다. 큰 항성은 더 많은 요소들로 핵융합을 진행하게 되며, 이어서 무거운 요소들의 핵융합도 일어납니다.
최종 단계와 폭발
헬륨과 무거운 요소들의 핵융합이 진행되면서 항성 내부에서 에너지 생성은 계속됩니다. 그러나 어느 시점에서 핵융합이 중지되면 중력이 압축을 다시 시작합니다. 이로 인해 항성의 외부층은 핵심으로 무너지게 되며, 이런 과정이 폭발로 끝나면서 초신성 또는 행성 상 성으로 변할 수 있습니다
이러한 과정을 통해 항성은 형성되고 변화하게 됩니다. 항성의 질량에 따라 그 크기와 수명, 최종 운명 등이 결정됩니다.
이번 포스팅에서는 항성의 형성 과정에 대하여 알아보았습니다. 다음 포스팅에서는 항성의 분류 및 진화에 관한 정의에 대하여 알아보도록 하겠습니다.