02.10 - 요약(Summary: The Circle of Life) [커세라 강의페이지]
All stars are born from the accretion of interstellar gas and dust. When enough hydrogen and helium gas accretes by the forces of gravity, stable nuclear fusion sets in at the core of the new star.
모든 별은 성간 먼지와 가스의 강착 원반에서 태어난다. 수소와 헬륨 가스가 중력에 의해 충분히 들어 붙으면(강착: accretion) 중심에서 핵융합이 안정적으로 일어나 새로운 별이 된다.
Small stars burn for many billions of years and enjoy a long retirement before their gentle end. We are lucky that our own sun is one such middle aged star. Humanity and all life on Earth will continue to enjoy the sun for billions of years to come.
가 벼운별은 수십억 년간 장수를 누리다 조용히 생을 마친다. 우리의 태양도 이런 류의 별로 현재생의 중반에 와 있다. 인간과 지구상의 모든 생명은 앞으로 남은 수십억 년의 삶을 이어갈 것이다.
On the other hand, large stars, ones with more than eight times our sun's mass, live life on the edge. They burn through vast amounts of hydrogen and helium and continue to brighten as they fuse heavier and heavier elements. Just like a rock star who lives life on the edge, the fast pace is enough to wear out anyone. Massive stars rock and roll into early deaths and violent ones at that: supernova explosions.
무거운별, 태양보다 8배 큰 질량(주계열에 있을 때)의 별은 파란만장한 삶을 산다. 수소와 헬륨 핵융합에 이어 더 무거운 원소로 핵융합이 이어져 더 밝아진다. 파란만장한 생은 짧고 그 끝도 요란히 초신성 폭팔로마친다.
Not all stars that explode at the end of their lives end up as black holes. Only stars which are much more massive than our sun, go on to produce black holes.
모든 별이 폭발로 생을 끝맺는 것은 아니다. 태양보다 아주 무거운 별은 폭발 이 후 블랙홀이 된다.
Hydrostatic equilibrium is the principle that explains why stars don't collapse at different stages of their life. Each of the remnants, white dwarf stars and neutron stars depend on different types of pressure to maintain their surfaces. However, black holes don't have a surface per se because, there is no force strong enough to overcome the force of gravity around the black hole. Black holes generate such a strong gravitational field that they permanently warp space and time creating a hole in the fabric of the universe.
정역학 평형이 각 단계에서 붕괴하지 않고 별을 유지하는 원리다. 폭발로 인해 남겨진 잔해인 백색 왜성과 중성자 별의 표면(모습)을 유지하는 앞력은 서로 다르다. 하지만 블랙홀의 경우 표면의 모습은 없다. 엄청난 중력을 이길 만한 힘(압력)이 없기 때문이다. 블랙홀은 그런 엄청난 중력장을 형성하여 시공간을 무한히 왜곡 시킨다.
* 주계열 별과적 색거성들은 중심에 핵융합이 진행중이다. 이런 별의 정역학 균형은 복사압( radiation pressure)과 중력이다.
** 태양보다 8배 무거운 별은 적색 거성을 거쳐 탄소 핵융합 까지 진행되다 더이상 핵융합 없이 부피 팽창 폭발(Ia형 초신성) 후 백색 외성을 거쳐 소멸, 백색외성의 정역학 균형은 전자의 축퇴압(electron zooming and degeneracy pressure)과 중력이다.
*** 태양의 30배 질량의 별은 엄청난 중력의 영향으로 철까지 핵융합 진행. 그 이후 중심 축퇴에 의한 폭발(II형 초신성). 엄청난 중력으로 중성자조차 붕괴되지 않을 만큼 뭉쳐 있음. 중성자 축퇴압(neutron zooming and degeneracy pressure)이 정역학 균형으로 작동.
**** 전자와 중성자는 파울리 배타의 원리를 따르는 입자들이다.
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