무거운 별은 가벼운 별보다 빨리 진화한다
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작성자 타라곤 댓글 0건 조회 1,411회 작성일 12-06-14 22:53
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별이 지나가는 단계와 각각의 단계에서 얼마나 오랫동안 머물것인가 하는 것은 별의 질량에 의존한다. 무거운 별은 가벼운 별보다 빨리 진화한다. 앞장에서 광도와 질량의 관계는 압축가스가 어떻게 행동하는가에 기본 원리를 사용하여 설명되었다. 질량의 약간의 증가는 별의 많은 양의 광도 증가를 가져온다.
별은 핵에서 핵융합 작용으로 빛을 낸다. 무거운 별들이 가벼운 별들보다 짧게 사는 이유는 그들이 연로를 쓰는 비율이 훨씬 크기 때문이다 무거운 별들은 연료들을 엄청나게 많이 소비하는 큰 연료통을 가진 수십년전의 자동차와 같다. 그에 비해 작은 별들은 오늘날의 경제적인 자동차와 같다고 할수 있다.
별들이 그것의 연료를 얼마나 오랫동안 유지할수 있는가를 계산하는 것은 간단한 일이다. lifetime = 연료의 총량 / 단위 시간당 소비하는 연료의 양. 만약 당신의 차가 15갤런의 연료탱크를 가지고 있고 그것이 시간당 2갤런의 에너지를 소비한다면 당신은 7.5시간 동안 여행을 할 수 있을 것이다. 별들도 마찬가지이다. 별이 처음부터 핵반응으로 에너지를 생산하기 시작했다면, 핵융합 연료의 총합은 별의 총 무게와 비례한다. 그래서 연료의 총량 = 초기 무게의 상수배 이다. 에너지 소비 비율은 간단히 별의 광도라고 할수 있다. 그래서 별들이 주계열성으로 살아가는 시간은 질량/광도 의 상수 배이다. 만약에 별의 질량과 광도를 태양과 비교해서 나타낸다고 하면, 즉 질량(별)/질량(태양), 광도(별)/광도 (태양)으로 질량과 광도로 나타내면, 별의 수명은 질량/광도 × 100억년이 된다. 태양이 핵에 있는 수소를 다 태우는 대는 약 100억년이 걸리므로 별의 수명은 이것의 비로 나타내어 지는 것이다.
수소의 평형상태를 유지하기 위해서 별의 광도는 질량이 증가함에 따라 p 승 만큼 증가한다. 이 p 의 값은 3에서 4사이로 변한다. 무거운 별들(태양질량의 30배 이상) 인 별들에서는 p = 3 이다 그리고 좀더 가벼운 별들(태양질량의 10배 이하) 에서는 p = 4 이다. 당신은 질량 - 광도의 관계를 이용해 별들의 수명을 초기 질량으로 구할수 있다. {{{{수명 = 질량/광도 × { 10}^{10 } 년 = 1/{(별의 질량)}^{p-1}×{10}^{10} 년 }} }} 이 된다.
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