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상대성이론. 거시물리학

퀘이사, 펄사, 초신성

퀘이사

 

수많은 별들로 이루어진 하나의 '은하'입니다. 하지만 지구로부터 너무 멀리 떨어져 있어서 마치 하나의 '별'처럼 보입니다. 그래서 '준성(準星, 별에 준하는 천체.)' 이라고 부르기도 했고요. 퀘이사(Quasar) '준성전파원(Quasis-tellar radio source. 여기서 퀘이사라는 약자가 등장)'이라는 용어에서 비롯되었습니다.

또한 퀘이사는 지구로부터 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 '적색편이'현상이 매우 크게 나타납니다. 지구에서 관측했을 때 퀘이사의 후퇴속도는 빛의 속도의 0.1~0.82배나 될 정도로 엄청나게 빠르게 지구로부터 멀어지고 있습니다.

퀘이사에서 방출되는 에너지는 보통 은하의 수백 배나 되지만, 에너지가 방출되는 영역의 크기는 태양계 정도 사이즈입니다.이렇게 작은 영역에서 엄청난 에너지를 방출하고 있는 것을 근거로 퀘이사의 중심에는 '질량이 엄청 큰 블랙홀'이 있을 것으로 추측하고 있습니다.

펄사

 

펄사는 다른 말로 '맥동전파원'이라고도 말합니다. 그 이유를 알아보면, 펄사는 강력한 펄스(=전파맥동)를 방출하는 천체이기 때문인데요?. 우주에는 강력한 펄스를 주기적으로 내뿜는 천체들이 있는데 마치 지구의 등대를 보는 것처럼 전파영역에서 관측됩니다.

이렇게 강력한 펄사를 방출하는 천체는 다름아닌 중성자별이 운동하는 방향으로 '싱크로트론 복사(강한 자기장 내에서 빛의 속도와 가깝게 가속, 대전된 입자에 의해서 방출되는 복사)'가 원뿔모양으로 방출되기 때문입니다.

중성자별이 매우 빠른 자전속도와 강력한 자기장에 의해서 싱크로트론 복사에 의해 펄스가 생기는 현상이 바로 펄사이죠.

물론 중성자별이라고 다 펄사가 아니고, 발견된 중성자별들 중에 몇몇만 펄사 입니다.

초신성

 

초신성은 질량이 엄청 큰 별이 초거성의 마지막 단계에서 더 이상 핵융합반응을 하지 못하고 불안정한 상태가 되었을 때, 빠르게 별이 붕괴하면서 주변으로 엄청나게 많은 입자들을 뿌리며 최후를 맞게 되는 천체를 말합니다.

그래서 흔히 질량의 큰 별의 최후를 '초신성 폭발'이라는 표현을 쓰고요.

초신성 폭발의 잔해가 성운을 형성하기도 하고(게성운 등)

중심부에는 남아있는 밀집성의 질량에 따라 중성자별이나 블랙홀이 남게 됩니다.

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