적색왜성 - 태양이 태어났을 때는 어땠습니까?

적색왜성

태양이 태어났을 때는 어땠습니까? 우리 태양과 태양계가 형성될 때까지 92억년의 우주 진화가 필요했다. 그렇게 작은 사건이 많이있었습니다.

 

별 형성의 이야기는 거의 모든 우주의 역사에서 일어났다. 최초의 5천만1억년을 제외하고, 우주는 언제나 어딘가에서 어떤 형태로 별을 형성해 왔습니다. 가스 구름은 수축하고 핵분열이라는 과정을 거쳐 별을 만듭니다. 이 약 절반은 단일 렛 시스템으로 형성되고 나머지 절반은 다중 시스템 구성원으로 형성됩니다. 이것은 우주의 역사의 99% 이상 계속되었다. 그러나 우리와 같은 바위 행성, 생명체의 재료, 잠재적으로 거주 가능한 조건을 갖춘 항성 시스템이 가능해질 때까지 상당한 시간과 우주의 진화가 필요했습니다. 별들이 살아 죽고, 연료를 태우고, 초신성이 되어, 외층을 날려버리고, 별의 잔해(백색 왜성백색 왜성, 중성자별중성자별) 충돌이 일어나는 몇 세대가 지나야만, 우리의 은하계가 바위의 행성과 생명체에 필요한 나카하라. 태양의 중원소의 5% 이상의 별이 형성되지 않는 한 암석 행성은 불가능합니다. 그래도 은하 교외와 은하 헤일로의 별에 영향을 미치는 조건입니다. 이러한 원료가 제자리에 놓인 후에도, 우리의 태양계가 형성될 수 있고, 우리를 생산할 수 있었다. 우리가 지금과 같은 특성을 가지고 존재하기 위해서는 다른 많은 것들이 완전히 정렬되어야 했습니다.

 

우리의 은하와 같은 은하에서 대부분의 별이 형성되는 방식, 즉 비교적 조용한 진화한 나선 은하에서는 디스크의 가스 구름이 나선의 팔 중 하나를 통과 할 때입니다. 물질이 이 구름으로 들어가는 동안 밀도 파는 은하 디스크를 통해 전파되어 가스와 먼지가 모여 이전보다 훨씬 높은 밀도를 달성합니다. 임계 밀도에 도달하여 가스/먼지가 열을 방출하고 충분히 빠르게 냉각할 수 있게 되면 중력의 붕괴가 불가피해집니다. 궁극적으로 붕괴가 일어나면 태양 질량의 수천 배에서 수백만 배에 달할 수있는이 가스 구름은 수백, 수천 또는 심지어 더 작은 덩어리로 조각되기 시작합니다. 가장 큰 덩어리가 처음 형성되면, 가장 많은 물질이 끌려가기 시작하고 가장 큰 거대한 별로 자랍니다. 일반적으로 이러한 가스 구름의 중앙, 밀도가 높은 영역을 향해 발견됩니다. 작은 크기의 덩어리는 천천히 성장하고, 질량이 작아지고, 질량이 작은 별을 형성하고, 더 크고, 밝고, 더 뜨거운 별에서 나오는 외부 방사선에 의해 유입되는 가스와 먼지가 날아갈 가능성이 높아집니다. 한편, 합체하는 덩어리는 성장이 가속된다. 모든 별 형성 영역 내에서 충돌이 발생합니다. 별을 형성하고 성장시키는 중력과 별을 형성하는 물질을 증발시키는 가장 뜨거운 별에서 방출되는 방사선이 경쟁합니다.

 

시간이 지남에 따라 우주 자체가 누가 큰 승자가 될지 명확하게 보여줍니다. 가장 거대한 별이라고 생각할 수 있지만,이 별은 우리 태양보다 수십 배, 심지어 수백 배 더 큰 질량에 도달 할 수 있으며, 우리 별보다 수천 배에서 수백만 배 더 밝은 방사선을 방출 할 수 있습니다. 질량, 온도, 밝기 및 총 방출 에너지의 관점에서 이들은 큰 승자입니다. 이 거대한 별들은 상대적으로 짧은 시간 내에 주변 가스를 증발시켜 태어난 활성 별의 형성 영역을 파괴하고 질량이 작은 별과 원시 별이 특정 지점을 넘어 성장하는 것을 방지합니다. 그러나 가장 거대한 별의 경우 승리는 짧고 중요한 의미에서 피로스의 승리입니다. 가장 거대한 별은 궁극적으로 가장 밝고, 가장 빛나고, 가장보기 쉽지만, 숫자는 가장 적습니다. 중력은 매우 끈질긴 짐승인 것으로 밝혀졌지만, 가장 밀도가 높은 지역보다 물질이 훨씬 희박한 지역을 포함한 다양한 지역으로 가스를 끌어들입니다. 큰 별을 형성하는 성운은 수십 또는 수백 개의 고 질량 별을 형성 할 수 있지만 형성되는 고 질량 별 중 하나에 대해 수백 개의 저 질량 별을 형성합니다. 가장 밝고, 가장 뜨겁고, 가장 푸른 별이 먼저 모든 주목을 받고 있지만, 우주 규모에서 보면 조금 깜박입니다. 수백만 년이 지나면 모두 사라집니다.

 

"이중 밝게 불타는 불꽃은 절반만 타오른다"라는 옛 속담을 들어 보았을 것입니다. 그러나 별의 상황은 그것보다 훨씬 나쁘다. 다른 별보다 2배나 무거운 별은 연료를 약 8배나 빨리 소비하고, 다른 별보다 10배나 무거운 별은 질량이 낮은 별보다 1%도 견딜 수 없을 것이다. 100억120억년간 지속될 수 있는 우리 태양과 같은 별과 비교하면 우리 태양보다 수십배 또는 수백배나 무거운 별은 겨우 수백만년 만에 수명이 다합니다. 그리고 행성의 성운에서 부드럽게 죽는 태양과는 달리, 가장 거대한 별은 핵 붕괴 초신성과 같은 격렬한 별의 대격변으로 죽을 것입니다. 태양계를 낳은 별형성 에피소드 초기에 태양이 되는 원시성은 여전히 ​​물질을 끌어들여 성장하고 붕괴하여 물질원반이 공전하는 중심성을 형성하려고 했다. 이 원반에서 행성과 다른 것이 결국 태어났습니다. 그동안 주변의 가장 거대한 별은 격렬하게 연료를 태우고 초신성 폭발을 일으키고 주변 환경에서 별 형성을 끝내고 모든 가스를 잘 증발시킵니다. 우주는 폭력적인 장소이며 별 형성 지역은 가장 폭력적인 장소 중 하나입니다. 방대한 규모의 탄생과 죽음이 섞인 곳입니다.

 

우리가 은하수 크기의 은하에서 발견한 대부분의 거대한 별 형성 지역에서는 수천 개의 새로운 별이 탄생합니다. 이 많은 별들은 여러 별계에 결합되며, 그 절반은 다른 별의 동반성이없는 단일 별이됩니다. 우리는 RECONS라는 협업 덕분에 지구 근처의 별을 관찰하고 비교적 최근에 이것을 알았습니다. 그 중 1,533개는 단일 별이었지만 나머지 1,426개는 이중, 삼중 또는 훨씬 복잡한 시스템에 결합되어 있습니다. 우리는 오랫동안 우리의 태양이 다중 별계가 아닌 단일 별계인 이유를 궁금해했습니다. 결국 태양은 거의 모든 구성에서 태어날 수 있는 것처럼 보였지만, 왜 우리는 이 구성에서 태어났는가? 순전히 우연처럼 보일지 모르지만, 우리는 지금까지 5,000개 이상의 외계 행성을 발견했습니다. 우리의 태양이 싱글렛 스타인 이유는 아마도 싱글렛 스타 시스템이 잠재적으로 거주할 수 있는 세계를 수용할 가능성이 가장 높기 때문입니다. 이것은 우리가이 우주에서 낳는 데 절대적으로 필요한 것입니다.

 

세월이 지나면서 우리의 태양으로 바뀐 가스 구름 부분은 중심 덩어리에 물질을 축적하여 원시성을 형성했습니다. 그 원시성의 내부 입자는 열을 방출하고 붕괴하고 더 밀도가 높아지지만 중력 붕괴는 동시에이 덩어리의 가장 안쪽 중심 핵의 온도를 계속 상승시킵니다. 어느 시점에서 임계 한계점인 400만K에 달합니다. 이는 개별 양성자들이 양성자양성자 사슬을 통한 핵융합 공정에 의해 더 무거운 원소에 융합되기 시작할 수 있다는 것이다. 이것은 우리의 별인 태양이 공식적으로 "탄생"한 것으로 간주되는 순간을 나타냅니다. 우리가 아는 한 이 순간은 45억 6천만년 전 우주가 현재 나이의 약⅔이었을 때 발생했습니다. 중앙 별이 점화하여 하류의 효과가 심하게 발생합니다. 원시성을 둘러싸는 물질은 원반 모양으로 분포되어 별의 복사선과 바람에 의해 내부에서 외부로 증발하기 시작합니다. 별 주위의 디스크는 불과 50만년에서 200만년 후에 파편화되어 덩어리를 형성하기 시작합니다. 이것이 첫 번째 원시 행성입니다. 그리고, 다양한 휘발성 물질이 증발하면 일련의 "서리"가 생성되고, 그 라인의 내부 영역에서는 다양한 형태의 얼음이 더 이상 지속될 수 없다.

 

이것은 우리가 마침내 말할 수 있는 훌륭한 이야기입니다. 최근 몇 년 동안 우리는 형성의 매우 초기 단계에서 항성 시스템을 관찰 할 수있었습니다. 이것은 거대하고 바위 행성이되는 종이며 우리와 같은 완전한 항성계와 행성계로 이어집니다. 형성되는 대부분의 별 (아마도 우리 자신의 별 포함)은 거대한 성단과 수천 개의 다른 별 사이에 형성되지만 상대적으로 고립 된 상태에서 형성된 몇 가지 비정상적인 값이 있습니다. 어쨌든, 형성되는 성단은 오래 지속되지 않으며 거의 ​​모든 성단이 회원을 방출하고 10 억년 이내에 완전히 분리됩니다. 우주의 역사가 수십억 년 전에 형성된 성운 속에서 우리를 모든 별과 행성의 형제들로부터 분리하고 은하 전체에 흩어져 있었지만, 우리의 공유 역사는 남아 있습니다. 태양과 거의 같은 나이와 풍부한 중간 원소를 가진 별을 발견 할 때마다 우리는 이상하지 않습니다. 이것이 오랫동안 잃어버린 형제 중 하나입니까? 은하에는 수천 개의 별들이 돌아다닐 가능성이 높고, 언젠가 우리가 수십억년 전에 모두 자란 보육원에서 자란 우주의 형제 자매를 알 수 있을지도 모릅니다.