별의 나이, 우리는 우주 하늘에 떠있는 별들을 보면서 가끔 “반짝이는 별의 나이가 얼마나 될까?”라는 생각에 잠기기도 합니다.
우리 인간은 오랫동안 건강하게 살았다고 해도 겨우 ‘100년’을 버티기 힘들지만, 태양과 같은 별들은 최소 100억년은 거뜬히 산다고 합니다.
우리 인간은 별보다 엄청나게 작은 존재이며, 수명도 겨우 100년인데 어떻게 별의 나이를 관찰하고 예측할 수 있을까요?
별의 나이 관측하는 방법
별이 영원의 상징처럼 여겨지는 것이 바로 엄청난 수명 때문입니다.
현재까지 우주에서 가장 나이가 많은 별로 밝혀진 것은 136억 살이 넘는 므두셀라(Methuselah)라믄 별로 공식 명칭은 HD 140283입니다.
천문학자들은 별의 나이를 확인하는 방법은 크게 두 가지가 있습니다.
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- 별의 색을 분석하는 방법
- 별빛의 스펙트럼을 분석하는 방법
나이가 많은 별은 온도가 낮은 붉은 색을 띄고 무거운 원소를 많이 포함하며, 반대로 푸른색을 띄는 별은 나이가 적고 무거운 원소가 적은 것으로 해석되고 있습니다.
별이 태어난 처음에는 청색 계열의 색상을 지니며 나이가 들면서 흰색 > 황색 > 주황색 > 붉은색 순으로 바뀌게 됩니다.
별들의 평균 나이는?
우리 은하 내에 위치하는 별들의 나이는 대부분 1억살에서 100억살 사이라고 합니다.
별의 질량은 작으면 작을수록 오래 살 수 있고, 반대로 무거운 별은 중심핵의 압력이 매우 커서 수명이 기하급수적으로 짧습니다.
쉽게 풀이하자면 태양의 5배~10배 정도의 별의 수명은 길면 1억 년, 짧으면 3000만 년입니다.
하지만, 질량이 태양의 반이면 500억 년 이상, 10/1 정도면 5000억년이나 더 오랫동안 밝게 빛이날 수 있습니다.
기술 발달로 별의 나이 10% 오차내 측정
최근 미국 하버드-스미소니언 천체물리연구소 연구팀은 항성의 자전 속도를 측정하여, 생성 연대를 파악하는 ‘자이로크로놀로지’를 성공했다고 발표했습니다.
이 방법은 1970년대 이미 한 번 제시됐으나 정확한 계산을 뒷받침할만한 데이터가 부족한 상태였습니다.
하지만, 지금까지 수많은 데이터가 쌓이면서 자이로크로놀로지 방법이 성공할 수 있었다고 말했습니다.
연구팀은 “케플러 망원경을 이용해 많은 항성들을 관측했고, 10% 오차로 나이를 파악할 수 있다”며, 성공을 자축하기도 했습니다.
출처: 별의 나이 10% 오차내 측정…천문학 획기적 발전
출처: 별의 나이는 어떻게 알아낼까?