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목요일, 6월 30, 2022

별의 진화, 원소의 생성의 놀라운 장면

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별의 진화, 나미브 사막 별의 일주

별의 진화

우주에서 태어나는 원시별은 성운의 온도와 밀도가 낮은 곳에서 성간의 물질들이 뭉쳐지며 만들어지게 됩니다.

중력에 의해 수축하게 되면서 열이 발생하게 되는데, 이 과정에서 중심부의 온도는 약 1000만 K가 되면, 수소 핵융합 반응이 일어나게 되는데 이때 주계열성이 됩니다.

놀랍게도 주계열성은 별의 중심 방향에서 작용하는 중력과 바깥쪽에서 작용하는 내부 압력이 서로 평행을 이루어 별의 크기가 일정하게 유지됩니다.

이후, 별의 중심부에서 수소가 점차 고갈되면 중심부가 수축하게 되고, 이때 혈륨 핵융합 반응이 일어나며 탄소가 만들어집니다.

반대로 바깥쪽에서는 수소 핵융합 반응이 일어나며 별이 팽창하게 되는데, 점차 팽창하여 성운이 되며, 중심은 밀도가 높은 백색 왜성이 됩니다.

별의 진화, 하늘에 펼쳐진 은하수

빅뱅으로 만들어진 물질의 탄생

우리가 살고 있는 현재 우주에 존재하고 있는 모든 물질들은 우주대폭발 ‘빅뱅’ 이후 만들어진 것입니다.

빅뱅(대폭발) 우주론은 모든 물질과 에너지는 아주 작은 한 점에 모여있었고, 모두가 모인 한 점에서 대폭발이 일어나며 우주가 시작되었다는 이론입니다.

원자 원자핵 전자 중성자
우주 물질이 만들어지는 과정

빅뱅이 발생된 이후 쿼크, 전자 등과 같은 기본 입자들이 생겨났으며, 온도가 낮아지면서 양성자와 중성자, 헬륨 원자핵, 원자 순으로 물질이 만들어졌습니다.

이렇게 만들어진 원자들은 중력에 의해 서로 모여지게 되고, 이때 최초의 별과 은하가 탄생하였습니다.

우주에 존재하는 물질

우주에 존재하는 모든 물질은 ‘원소’로 이루어져 있습니다.

지금까지 우리에게 알려진 원소의 종류는 총 110가지가 있으며, 놀랍게도 원소를 일정한 기준으로 배열하면 서로 규칙성을 가지고 있습니다.

주기율표
원소 주기율표

원소는 성질에 따라 크게 ‘금속 원소’와 ‘비금속 원소’로 구분하고 있습니다.

금속 원소는 열과 전기가 잘 통하고 광택이 있으며, 힘을 가해도 부서지지 않고 모양이 변하는 성질을 지니고 있으며 비금속 원소는 실온에서 주로 기체 또는 고체 상태이며, 열과 전기가 잘 통하지 않고 광택이 없으며, 힘을 가하면 부서지거나 쪼개집니다.

이렇게 오늘은 별의 진화, 원소의 생성의 놀라운 장면에 대해 자세히 알아봤습니다. 감사합니다.

출처: 물질의 규칙성과 결합

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