별의 형성 과정

별이 형성되는 과정은 차갑고 어두운 가스와 먼지 구름이 고온의 빛나는 별로 변하는 과정입니다. 은하의 많은 지역은 특정 조건 하에서 자체 인력의 결과로 수축하는 차가운 가스 구름으로 가득 차 있습니다. 이 구름 중 하나가 수축함에 따라 별이 가열되어 구형으로 변하는 경향이 있습니다. 그러나 가열은 수축을 방해하는 가스에 압력을 생성하고, 중력과 가스 압력이 서로 균형을 이루면 결국 수축이 발생할 수 있습니다. 구름이 중심에서 열 핵융합 반응을 시작하기에 충분히 뜨거워지면 중력이 오랫동안 지속될 수 있고, 결국 별이 됩니다.

성간 매체

맑은 밤을 올려다보면 텅 빈 공간을 배경으로 수천 개의 별들이 반짝이는 모습을 볼 수 있습니다. 그러나 거기에는 다른 것이 있습니다. 차갑고 어두운 가스와 먼지의 광대한 구름은 별빛 주변의 희미한 효과로만 볼 수 있습니다. 이는 성간 매체이며 별의 탄생지입니다.

대부분 지역에서 성간 매체는 거의 진공 상태로, 공기보다 밀도가 백만조 배 적습니다. 그러나 다른 지역에는 훨씬 더 많은 구름이 집중되어 있으며 때로는 너무 두껍고 밀도가 높아서 전혀 볼 수 없습니다. 예시 중 하나는 오리온자리에 있는 유명한 말머리성운입니다. 종종 이 구름은 규모가 거대하기도 하고, 태양의 수천 배에 달합니다.

그러나 태양과 달리 이 성간 구름은 상대적으로 중력이 약합니다. 두 입자 사이의 분리가 증가함에 따라 두 입자 사이의 인력은 감소하고, 말머리 성운과 같은 거대한 구름에서도 성간 구름은 태양보다 훨씬 얇게 분포되어 있습니다. 따라서 구름 속의 물질은 응축되지 않는 경향이 있습니다. 거의 같은 크기로 유지되며 수천 년 동안 천천히 모양이 바뀝니다.

 

별의 탄생

성간 매개체를 따라 표류하는 구름은 기온이 매우 낮습니다. 밀도가 높지는 않지만 너무 크기가 커서 뒤에있는 별이 보이지 않거나 희미한 붉은빛 점처럼 보입니다. 그것은 대부분 수소로 만들어졌으며 수천 년 동안 모양과 크기를 유지합니다. 그러다가 약 100 파섹 떨어진 곳에 별이 폭발합니다. 이는 초신성이라는 현상으로, 거대한 별의 삶이 종말 하는 과정을 의미합니다. 팽창하고 파괴적인 폭발이 바깥쪽으로 퍼져 충격파를 형성합니다. 초신성이 발생하면서 성간 매체를 통과하는 공간을 정리하고, 결국 성간 구름과 만나게 됩니다. 

충격파가 구름에 부딪칩니다. 차가운 가스와 먼지는 격렬하게 압축되어 함께 압착되어 상호 중력이 커집니다. 밀도가 너무 높아지면 중력으로 인해 합쳐지기 시작합니다. 충격은 구름을 변화시키며, 응축된 가스 덩어리가 많아집니다. 가스 덩어리가 응축되면 에너지가 방출되고 가스가 가열되며 점점 더 뜨거워집니다. 결국 이 별들은 칙칙한 빨간색으로 빛나기 시작합니다.

이 수축 과정은 무한정 계속 될 수 없습니다. 수축하는 가스 덩어리의 온도가 높아질수록 가스는 중력의 내부 힘을 상쇄하는 압력을 가합니다. 충격파가 어두운 구름에 부딪힌 지 수백만 년이 지난 후 열핵 융합을 시작하기에 충분히 뜨거워지면 수백만 또는 수십억 년 동안 안정적인 구성이 유지되며, 이것이 바로 별이 됩니다. 

새로 형성된 별들은 스스로 별 형성을 촉발 할 수 있습니다. 방사선, 즉 빛은 주변 물질에 압력을 가합니다. 오리온성운의 어린 별들은 항성 기준에 따라 거대하고 방사능이 강합니다. 그들 중 다수는 구름 속으로 흘러나오는 항성풍에 지속적으로 질량을 잃습니다. 몇 백만 년 후, 가장 거대한 것은 초신성으로 폭발할 것입니다. 이러한 영향으로 인해 인접한 성간의 다른 부분이 축소될 수 있습니다. 따라서 별의 형성 과정 중 구름의 일부만 충격파에 의해 파괴되더라도 전체 구름을 통과할 수 있습니다.