초거성

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대표적 초거성인 안타레스의 크기는 화성 궤도(점선)를 삼킬 정도로 거대하다. 작은 점은 태양, 중간 크기 항성은 아르크투루스.

초거성(超巨星)은 가장 질량이 큰 별들의 종류 중 하나를 일컫는 단어이다. 이들은 헤르츠스프룽-러셀 도표에서 가장 위쪽을 차지한다. 여키스 항성분류법에 의하면 초거성의 기호는 Ia 또는 Ib로 표시된다. 이들의 절대복사등급은 -5에서 -12에 달한다. 초거성들 중 가장 밝은 부류를 극대거성으로 일컫는다. 극대거성들의 기호는 0이다.


물리적 특징[편집]

초거성의 질량은 태양의 10배~70배이며, 광도는 태양의 30,000배에서 최대 수십만 배에 이른다. 반지름은 보통 태양의 30배에서 500배 정도이지만, 클 경우 1,000배를 넘어가기도 한다. 슈테판-볼츠만 법칙에 의거하면, 적색 초거성청색 초거성에 비하여 단위 면적당 발산하는 에너지의 양이 적다. 따라서 같은 밝기로 보이는 항성들의 경우 적색 초거성은 청색 초거성보다 반경이 훨씬 크다.

초거성은 질량이 매우 크기 때문에 수명 또한 1천만 년에서 3천만 년 수준에 불과하다. 따라서 이들은 젊은 천체집단인 산개성단, 나선은하, 불규칙은하 등에서 주로 관측된다. 이에 반해 늙은 별들로 주로 구성되어 있다고 추측되는 타원은하구상성단에서는 거의 발견되지 않는다.

진화[편집]

초거성은 젊은 O형 항성들로부터 진화 말기의 M형에 이르기까지 다양하게 분포한다. 오리온자리에서 가장 밝은 리겔은 전형적인 청백색 초거성이며, 베텔게우스안타레스는 적색 초거성이다.

초거성의 이론적 연구는 항성질량손실 등의 풀리지 않은 문제가 존재한다. 현재 조류는 개개의 초거성을 연구하기보다는 성단의 모형을 구축하여, 이론적 모형으로 나온 값과 실제 은하(예: 마젤란 은하) 내 초거성 분포를 비교하는 방법을 사용하고 있다.

우주에서 가장 먼저 태어난 별들은 현재 우주의 별들보다 질량과 밝기가 더 컸으리라고 짐작된다. 이 별들은 이론상의 종족III 항성이다. 이들의 존재는 퀘이사에서 관측되는 수소헬륨 외 여러 화학 원소들의 생성을 설명하는 근거가 된다.

대부분의 II형 초신성의 경우 폭발 전 상태는 적색 초거성이었으리라고 생각된다. 그러나 초신성 1987A의 전 단계는 적색 초거성이 아니라 청색 초거성이었다. 1987A는 원래 적색 초거성이었으나, 항성풍의 형태로 외곽부를 날려 버리고 내부가 겉으로 드러난 상태에서 폭발했을 것으로 추측된다.

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현재 질량, 밝기가 아니라 단순한 물리적 크기만을 고려한 초거성들의 목록은 다음과 같다.

읽어보기[편집]