백색왜성의 질량한계

1. 백색왜성의 정의

백색왜성은 항성 진화 과정에서 일생의 마지막 단계에 해당하는 천체로, 현재은 핵융합 반응이 멈춘 상태이면서도 강한 중력에 의해 밀집된 작은 별이다. 주로 태양보다 작은 질량을 가진 별들이 항성 진화 과정을 마치면서 형성되며, 태양 질량의 약 0.6배에서 1.4배 사이에 해당하는 별들이 백색왜성으로 변한다. 이는 태양질량의 약 2배 이하인 별이 최종적으로 백색왜성으로 진화하는 경향이 있기 때문이다. 백색왜성은 주로 탄소와 산소로 이루어진 핵과 이를 감싸는 대부분 헬륨과 수소의 층들로 구성되어 있으며, 크기는 지구와 비슷하거나 약간 더 크고 질량은 태양의 약 0.5배 정도로 매우 작다. 그러나 질량은 매우 작음에도 불구하고, 이 천체는 약 10만에서 100만 km 정도의 직경을 가지고 있으며, 밀도는 매우 높아 1세제곱cm당 수백 그램에서 수천 그램 정도의 밀도를 나타낸다. 실제로 우리는 1mm 크기의 백색왜성 내부에 수십억 킬로그램에 달하는 물질이 존재하는 것과 같은 극한 환경을 목격하는 셈이다. 백색왜성의 표면 온도는 대개 10,000도에서 100,000도에 달하며, 이는 강한 전자기 방사선을 발산한다. 보통 백색왜성은 밝기가…