노바, 수퍼노바, 그리고 '안 터 져요 ~'

박용섭
박용섭 인증된 계정 · 평범한 물리학자의 TMI
2023/05/07
한 때 뭔가 리듬이 잘 맞지 않는 억양으로 "안 터져요~"를 외치던 휴대용 부탄가스 업체가 있었다. 자기들이 만든 부탄 가스통은 어떤 상황에서도 안터진다는 걸 강조하는 것일게다.
안터지는 부탄가스 광고 (배우가 JMS 닯았다?) http://kor.theasian.asia/archives/317241
그런데 관측 천문학에서는 터져야 보이므로 터지는 것이 좋다. 특히 인간이 감지할 수 있는 시간 범위 안에서 터져야 의미가 있다. 밤하늘에서 잘 보이게 터지는 것이 Nova (신성), Supernova (초신성) 같은 것들이다. 누구나 대중 과학서 같은 곳에서 들어본 적이 있는 초신성 폭발은 매우 질량이 큰 별이 죽기 직전에 중력에 의해 수축하면서 일어난다. 원래 태양과 같은 안정된 형태로 열과 빛을 내뿜는 별은 어마어마한 중력에 의해서 수축하려는 힘과 이로인해서 촉발된 내부의 핵융합에 의해 발생하는 열 때문에 팽창하려는 힘이 균형을 이루고 있는 것이다. 즉, 수축하려는 힘이 충분히 커서 내부에서 핵융합은 일어나지만 이때 충분한 열이 발생해서 팽창하려는 힘이 중력에 의해서 완전히 수축해 버리는 것을 막을 수 있어야 안정된 상태를 유지할 수 있다. 그런데 내부 핵융합에 사용하는 연료인 수소와 헬륨의 양은 유한하므로 오래 쓰면 줄어들게 된다. 이게 약간 줄어들어서 핵융합에 의한 열이 감소하면 별은 중력을 이기지 못하고 계속 수축한다. 엄청난 속도로 수축이 진행되던 별의 물질들이 아주 딱딱한 별의 중심에 닿으면 되튕겨 나오게 되는데 이 때 물질과 에너지를 밖으로 분출하면서 폭발하는 것이 별의 최후가 된다. 이 과정을 겪는 별의 질량이 아주 크면 폭발이 매우 커서 초신성이 되고, 폭발 후 남은 것들은 중성자별이나 블랙홀이 된다. 그리고 폭발과 함께 우주로 날아간 물질들은 저 멀리 어디선가 또다시 중력에 의해서 서서히 뭉쳐서 새로운 별과 그 주변의 행성을 만드는 씨앗이 된다. 챗GPT에 물어보니 관측 가능한 우주에서 대충 1초에 하...
박용섭
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물리학자. 고체/응용 물리 실험 전공. 세상의 모든 지식을 알고싶어 함. 물리학/반도체/컴퓨터/디스플레이/양자기술/인공지능 최신동향과 바이오 기술에 관심이 많음. 공저 <물질의 재발견> (2023 김영사).
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