초신성과 별의 진화

밤하늘을 바라보면 반짝이는 별들이 영원할 것처럼 보이지만, 사실 모든 별은 탄생과 성장, 그리고 소멸의 과정을 거칩니다. 이 과정에서 가장 극적인 순간이 바로 **초신성(supernova)**입니다. 초신성은 별이 일생을 마칠 때 엄청난 폭발을 일으키며 우주에 막대한 에너지를 방출하는 현상인데, 이 폭발이 없었다면 우리 주변의 물질도 존재하지 않았을 것입니다. 별의 진화 과정과 초신성이 어떻게 발생하는지 자세히 알아보겠습니다. 1. 별의 탄생과 생애 모든 별은 거대한 **분자 구름(성운)**에서 시작됩니다. 성운은 주로 수소와 헬륨으로 이루어진 차가운 가스와 먼지의 집합체입니다. 여기에서 중력에 의해 가스가 뭉쳐지고 온도가 상승하면서 핵융합 반응이 시작되면 새로운 별이 탄생합니다. 1.1 별의 탄생 과정 거대한 성운 내부에서 가스와 먼지가 중력에 의해 수축함 중심부의 온도가 약 1,000만 K(켈빈)에 도달하면 수소 핵융합 반응 이 시작됨 에너지를 방출하며 스스로 빛을 내는 **주계열성(main sequence star)**이 됨 1.2 별의 생애 별은 질량에 따라 수명이 다릅니다. 태양과 같은 중간 질량의 별 : 약 100억 년 동안 핵융합을 지속 질량이 큰 별(태양의 10배 이상) : 빠르게 연료를 소진하며 수백만 년 이내에 생을 마침 핵융합이 계속되는 동안 별은 안정적으로 빛을 내지만, 연료가 소진되면 별은 새로운 단계를 맞이하게 됩니다. 2. 별의 최후와 초신성 폭발 별이 마지막 단계를 맞이할 때, 질량에 따라 서로 다른 방식으로 생을 마감합니다. 초신성은 특정한 조건을 갖춘 별들에서 발생하는 극적인 폭발 현상입니다. 2.1 질량이 작은 별의 최후 (태양급 이하) 태양과 같은 질량을 가진 별은 초신성을 일으키지 않습니다. 연료가 거의 소진되면 팽창하여 **적색거성(red giant)**이 되고, 이후 외곽층을 날려버리면서 **행성상 성운(planetary nebula)**을 형성합니다. 남은 중심부는 **백색왜성(white dwarf)**이 되어 점점...