‘밤하늘 별’, 이 별들을 유심히 보면 다양한 색상으로 빛나고 있는 걸 확인할 수 있어요. 하얀색, 주황색, 빨간색 그리고 노란색 등 생각보다 별들은 다양한 색상의 빛을 뿜어내고 있습니다. 왜 별들은 이런 다양한 색상들로 우리 눈에 보이는 걸까요? 그리고 이 색상들에 대한 차이점은 무엇일까요? 오늘은 이런 별들의 색깔로 알아보는 별의 온도와 나이에 대한 이야기입니다.
별의 색상과 온도의 관계
별의 색깔은 별들의 표면 온도와 밀접한 관계가 있어요. 빛의 파장 그리고 에너지의 관계를 설명하는 ‘플랑크의 법칙’ 과도 관련이 있는 이야기입니다. 별의 색상 그리고 그것에 해당되는 온도의 범위를 확인해볼께요. 별은 파란색에 가까워 보일수록 표면 온도가 높으며, 붉은색으로 보일수록 표면 온도가 낮다고 보시면됩니다.
플랑크의 법칙
물체가 가지고 있는 온도에 따라서 복사열을 내는 분포를 알려주는 법칙입니다. 흔히 ‘플랑크의 복사법칙’ 이라고도 이야기합니다.
| 별의 색상 | 표면 온도 (K) |
|---|---|
| 붉은 빛의 별 | 대략 2,500 ~ 3,500k |
| 주황 빛의 별 | 대략 3,500 ~ 5,000k |
| 노란 빛의 별 | 대략 5,000 ~ 7,500k |
| 흰색 빛의 별 | 대략 7,500 ~ 10,000k |
| 파란 빛의 별 | 10,000k 이상의 온도 |
별의 색상과 별 나이의 관계
별은 시간이 지날수록 색상이 변하기 때문에, 별의 색깔은 별의 나이와 아주 밀접한 관계가 있기도합니다. 별의 나이는 젊음, 중년 그리고 노년으로 나뉘어서 볼 수 있어요. 우리는 이런 별의 색상으로 별의 나이를 유추해 볼 수 있답니다.
1. 젊은 별
별이 형성된 지 초기의 단계를 말해요. 이런 초기 단계에서는 수소를 연료로 삼아서 핵융합이 활발히 진행되기 때문에 별이 매우 빛나고 강한 온도인 파란 빛을 내게됩니다. 별의 모든 단계에서 가장 많은 에너지가 방출되는 시기이기도해요.
2. 중년 별
젊은 별의 시간을 보내고 점차 시간이 지나게되면, 별의 온도가 점점 낮아지게됩니다. 이처럼 별의 색상도 흰색이나 노란색의 색상으로 나타나게되요. 중년 별은 안정적인 상태를 보여주기도하며, 이러한 별들은 ‘주계열성 (main sequence star)’ 에 속하기도 합니다.
주계열성 main sequence star
주계열성은 하늘의 별들 중 대다수를 차지하는 별들이기도 합니다 (90%이상). 별이 수소핵융합반응이 시작되어 시간이지나 안정적인 평형상태가 이뤄지는 초기의 진화단계이기도합니다. 우리가 보는 별들은 보통 주계열의 단계에서 가장 많은 시간을 보내게됩니다.
3. 노년 별
별이 가지고 있는 힘, 곧 핵융합 연료 자체가 점차 없어지면서 별의 온도가 낮아지게됩니다. 이때에는 점차 붉은색의 색상을 띄게 됩니다. 이런 별들은 적색거성 (Red Giant)라는 이름으로도 불리며, 별의 크기가 커지기도하며 마지막의 별의 힘을 나타내듯이 밝기가 강해지기도합니다.
애기 별은 파란빛, 할아버지 별은 붉은빛
하늘에 보이는 별들의 색상으로 별들의 표면온도와 나이를 유추해 볼 수 있는 방법을 알아보았습니다. 이처럼 빛의 색상이 나이를 나타내는 것과 같이 젊은 별들은 파란색에 가까우며, 나이가 많은 노년 별들은 온도가 낮은 붉은 빛을 보여줍니다. 만약 오늘 하늘에서 파란색으로 보이는 별을 발견했다면 그 별은 아마 뜨겁게 타오르는 젊은 별일 확률이 높습니다.
별의 색상은 많은 정보를 담고 있습니다
밤의 하늘을 바라보면 많은 별들이 있지만, 이 별들의 색상에 관해 자세히 생각해 보신 분들은 많지 않을 수 있습니다. 별의 색깔은 단순한 시각적 효과를 아득히 넘어 별들에 대한 많은 정보들을 담고 있습니다. 별의 색상에 대한 정보를 알고계시면 다음에 보시는 밤하늘의 별들이 좀더 특별하게 다가오지 않을까요?
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