광활한 우주에서 반짝이는 무수한 별들 가운데 어떤 것은 너무 늙어서 우주의 여명을 살아 남았고 어떤 것은 너무 어리기 때문에 지구상에서 가장 강력한 망원경으로도 관찰할 수 없습니다. 그런데 과연 어떤 별이 가장 어리고 어떤 별이 가장 나이가 많은지 알 수 있을까요?
우리 우주에서 가장 어린 별은 별이 항상 탄생하기 때문에 결정하기 어렵지만 우리가 알고 있는 몇 가지 후보가 있습니다. 반면에 과학자들은 가장 오래된 알려진 별인 므두셀라에 대해 수십 년 동안 알고 있었습니다.
별은 성운으로 알려진 거대한 먼지와 가스 구름 속 깊은 곳에서 태어납니다. NASA에 따르면 성운의 일부 가스 덩어리는 너무 많은 물질로 인해 자체 중력으로 인해 붕괴되고(더 많은 질량은 더 많은 중력을 의미하기 때문에), 붕괴하는 구름의 중심에서 강력한 중력이 가스를 유발합니다 -대부분 수소 - 덩어리로 되어 원시성이 된다. 이 별의 핵은 수소 핵을 헬륨으로 융합하고 에너지를 방출하기 시작합니다. 별은 그것을 매우 밝게 만드는 에너지를 방출하기 전까지는 별이라고 부를 수 없습니다.
캐나다 빅토리아 대학의 물리학 및 천문학 부교수인 천문학자 루오빙 동(Ruobing Dong)은 이 새로 태어난 별들을 관찰했습니다. 그는 Nature Astronomy 저널에 발표된 2022년 연구에서 약 백만 년 전으로 여겨지는 쌍성 원시성 시스템에 대한 연구를 주도했습니다. Dong과 그의 동료들은 이 항성 배아 중 일부의 대략적인 나이를 결정할 수 있었습니다. 그들은 종종 강착 플레어로 알려진 울화통을 던집니다.
"별이 강착 폭발을 겪을 때 별은 더 뜨거워지고 훨씬 밝아집니다."라고 Dong은 이메일에서 Live Science에 말했습니다. "주변의 물질이 가열됩니다. 원시행성 원반의 얼음이 증발할 수 있고, 물질이 가열되면서 원반의 일부 화학 반응이 촉발될 수 있습니다."
또한 흥미로운 점:
어린 별들은 여전히 물질을 축적하고 있기 때문에 결과적으로 양쪽 끝에서 거대한 가스 제트 또는 가스 유출을 방출합니다. 이것은 그들이 여전히 질량을 얻고 있음을 의미합니다. 유출량은 나이가 들면서 감소하기 때문에 방출되는 가스의 양은 천문학자들이 별의 나이를 추정하는 데 도움이 됩니다. 더 많은 가스는 별이 더 젊다는 것을 의미합니다.
한편 므두셀라로 알려진 별 HD 140283의 나이 추정치는 논란이 되고 있다. NASA에 따르면 2000년 관측을 기반으로 한 예비 추정치에 따르면 그 나이는 16억 년입니다. 이것은 약 13,8억 년 전의 우주보다 더 오래 될 것입니다. 천문학자들은 즉시 이 별의 나이를 계산하는 데 오류가 있다고 가정했습니다. 그렇지 않다면 우주가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 일찍 시작되었을 가능성이 높아진다.
문제의 핵심을 파악하기 위해 천문학자들은 허블 우주 망원경을 사용하여 2013년에 므두셀라의 나이를 재결정했으며 밝기와 지구로부터의 거리(약 14,5광년)를 기준으로 190억 년이라는 추정치를 얻었습니다. 이것은 나이 추정치에 오류가 있지만 공간보다 약간 더 오래되었습니다.
본드는 라이브 사이언스에 보낸 이메일에서 므두셀라는 대부분의 별보다 밝지 만 여전히 거성만큼 밝지 않은 아거성 별이라고 말했습니다. Subgiants는 또한 Giants보다 더 붉습니다. 별은 핵에서 수소를 태우고 핵융합을 통해 헬륨으로 전환하여 에너지를 방출합니다. 무거운 별은 수소 매장량을 고갈시키기 시작할 때 아거성 단계에 도달합니다. 별의 일생 중 이 단계에서 밝기 또는 광도는 별의 나이를 추정하는 훌륭한 방법이 됩니다. 더 희미한 아거성 별은 더 오래되었습니다.
므두셀라는 붉은 색을 띠고 있으며 수십억 년에 걸쳐 서서히 흐려져 왔지만, 지구와 비교적 가깝기 때문에 우리에게 너무 어둡게 보이지 않고 올바른 쌍안경으로 볼 수 있습니다. 그에 비해 태양은 거의 살지 않습니다. 우리 별의 나이는 5억 년이 채 되지 않으며 앞으로 5억 년 정도 더 살 것으로 예상되며, 냉각되고 태양계 속으로 너무 멀리 팽창하여 지구를 포함하여 주위를 도는 행성을 삼키게 됩니다.
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