Transcript 블랙홀

미시세계와 거시세계
별의 일생
김선기
E-mail : [email protected]
계절이 지나가는 하늘에는
가을로 가득 차 있습니다.
나는 아무 걱정도 없이
가을 속의 별들을 다 헤일 듯 합니다.
가슴 속에 하나 둘 새겨지는 별을
이제 다 못 헤는 것은
쉬이 아침이 오는 까닭이오,
내일 아침이 남은 까닭이오,
아직 나의 청춘이 다하지 않은 까닭입니다.
별 하나에 추억과
별 하나에 사랑과
별 하나에 쓸쓸함과
별 하나에 동경과
별 하나에 시와
별 하나에 어머니, 어머니,
어머님, 나는 별 하나에 아름다운 말 한 마디씩 불러봅니다.
윤동주의 별 헤는 밤에서
Sun
R
= 696,000 km
(지구의 109배)
M = 2x1030kg
지구의 30만배
•자전 : 25일(적도)
30일(극)
수소
70%, 헬륨 28%,
나머지(탄소,질소,산소)
 0.1%이내
태양의 내부온도 : 1천 5백만도
광구온도 : 6000 도
에너지가 중심에서 광구까지 나오는데 약 백만년 소요
별의 탄생
대기가 붕괴하지 않는 이유  중력과 압력의 균형
별이 붕괴하지 않는 이유 
중력과 압력의 균형
밀도가 높은 성간 가스가 중력에
의해 수축
온도가 올라가고
회전이 빨라짐
중앙에 핵과 납작한 원반 형성
별과 행성+소행성
1만년 ~ 100만년 정도 기간
오리온 대성운 http://hubblesite.org/
별의 내부는 수소폭탄
중력에 의한 수축
 높은 압력  높은 온도
 수소 핵융합
 에너지 발생  압력
큰 별일 수록 내부의 압력/온도가 커진다
별의 수명은 크기(질량)가 클수록 짧아진다
태양 질량의 0.08배 보다 작으면 핵융합이 발생하지 않음
 갈색왜성
중성미자 카메라
태양의 중심으로 부터 온 중성미자
 태양 내부의 핵융합에 대한 직접 증거
지구에 있는 우리를 통과하는 중성미자의 수는
1011개/cm2/초
별은 원소 제조 공장
연료가 고갈되면 핵융합 정지  다시 수축(외부는 팽
창)
 압력/온도 증가  더 무거운 원소 생성
수소: 우주생성 초기
헬륨: 우주생성 초기
M > 0.08 M0
탄소와 산소:
M > 0.25 M0
규소, 네오, 마그네슘, 황:
M > 10 M0
철: M > 12 M0
10
규소연소 1일
10
산소 6개월
네온 1년
10
중
심
밀
도
탄소 600년
10
그
렘 10⁴
/
㎤
10³
혤륨 50만년
10²
10
수소 7백만년
1
0
100
200
중심온도 (백만도 단위)
300
400
별의 진화
적색거성
- 중심부 외곽에서 수소핵융합 반응
 중심부와 바깥부분 사이의 압력 증가
 이 압력이 바깥 부분을 밀어냄
- 중심부가 수축하면서 중심부 온도 증가
 열이 바깥 부분에 잘 전달 되지 않음
 중심부와 바깥부분 사이에 쌓임
 이 지역의 압력이 증가
 바깥부분을 밀어내어 팽창하게 됨.
태양은 50억년 후 수소 핵융합을 멈추고 헬륨핵융합 시
 적색거성이 됨 (지금 보다 100배 증가) : 지구를 삼킴
초신성 – 별의 죽음
별의 균형은 중력과 핵융합에 의한 압력 사이의 균형
질량이 작은별
행성상성운 +
백색왜성 :
중력과 전자 축퇴압균형
(파울리 배타원리)
질량이 큰별
초신성폭발 +
중성자성 또는 블랙홀
전자+양성자  중성자+중성미자
중력과 중성자 축퇴압 균형
크기 비교
SN1987A
Tarantula Nebula in LMC
2-3 시간전에 중성미자 관측
PT 1998.02.p29
객성
=초신성
Kepler 초신성
일반 상대성 이론
블랙홀

시공간의 구멍
블랙홀의 크기와 밀도
블랙홀의 특성
멀리서는 특별하지 않
다.
 블랙홀 근처의 중력은
아주 강하다.

◦ 빛도 휘게 만든다.
◦ 근처의 물질들을 끌어
모은다.
◦ 안으로 들어간 물질은
탈출할 수 없다.
◦ 커지기만 한다. 없앨 수
없다.
별은 죽어서
를 남긴다
복사에너지
무거운 원소들
강력한 충격파
 새로운 별의 탄생을 촉
진
고에너지 우주선입자
가속
 백색왜성, 중성자별, 블
랙홀



태양은
우리는
2세대 이후의 별
별의 찌꺼기 !