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힘차게 달려라 물천열차 999 ಠ‸ಠ [943544] · MS 2019 (수정됨) · 쪽지

2020-06-17 16:27:07
조회수 13,219

[6월 모의평가 대비]H-R도 분석 1

게시글 주소: https://mclass.orbi.kr/00030681001

천체 부분에서 최고의 자료 분석은 H-R도가 아닐까 싶습니다. 별의 에너지원은 두 가지 그림만 이해하면 되니까요. 빙글빙글 도는 그림은 CNO 사이클로 무거운 별이 주계열성 상태에 있을 때 나타나는거죠.


음 본론으로 들어가서, H-R도를 분석해보겠습니다. 지구1 과정에 맞춰서 하고, (구)지구2나 기본 천문학 수준의 내용은 지양하겠습니다.



가로축은 표면 온도, 세로축은 밝기인데 여기 주어진 정보를 바탕으로 질량, 수명까지 추론할 수 있는지, 어떤 에너지원이 존재하는지가 핵심이 됩니다.


가로축은 왼쪽으로 갈수록 온도가 높고, 세로축은 위로 갈수록 밝기가 커지네요.


먼저 주계열성을 보면



제가 표시해둔 부분이 주계열성 구간입니다. 초록색으로 표시해둔 부분은 질량에 따라, 또는 밝기에 따라 주계열성이 분류되는데 질량과 밝기는 비례관계(질량이 크면 밝음)에 있는 추세이므로 위쪽에 있는 항성의 질량이 더 크다고 해도 되겠네요.


뭐 적색가지 등 용어가 있는데 이건 여기서 무시하겠습니다. 현 지구1 시험 범위가 아니므로 뺄게요.


주계열성을 보면 오른쪽 아래에 있는 항성이 질량이 작고,  밝기가 작으며 온도가 낮은 주계열성이고, 왼쪽 위에 있는 항성이 질량이 크고 밝기가 크며 온도가 높은 주계열성입니다.


시험에 주계열성 라인에 점 찍어두고 A, B, C...이런 식으로 해서 항성의 물리량을 비교하는 문제가 나올 수 있어요. 한 가지 예를 들어보겠습니다.



별 A, B, C의 물리량을 비교해 보자고요.


왼쪽 위로 갈수록 밝아지고 질량이 커지고 온도가 높습니다. 그러니 밝기, 질량, 온도 모두 A>B>C입니다.


질량과 밝기가 완전 정비례는 아닌게 이런 그래프가 교과서나 수특에 실려 있어요



밝기와 질량이 전반적으로 비례한다는 사실에 주의해주세요.


또한 질량이 큰 별일수록 수명이 짧으니 수명은 A<B<C입니다.


음...H-R도 왼쪽 아랫부분을 보면(높은 온도, 낮은 밝기) 백색왜성이 있습니다. 백색왜성은 태양 정도 질량의 주계열성이 진화한 것이죠.


마지막으로 질량이 큰 별은 초거성 형태인 광도가 매우 큰 별(H-R도 오른쪽 위)로 진화해서 이후 초신성 폭발로 생을 마감하게 됩니다.


이렇게 H-R도의 특성에 맞춰서 주계열성의 물리량을 정확하게 비교하고, 주계열 이후의 과정은 어떻게 변하고 그 물리량이 어떤지 비교하는 게 중요해요. 

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