7-1-2. 스펙트럼과 H-R도 - 지구과학

7-1-2

별의 스펙트럼과 H - R 도

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스펙트럼 / H-R도

스펙트럼

프리즘에 빛을 통과시키면 색깔별로 빛이 나누어지죠. 이것이 스펙트럼이죠.

별빛을 프리즘에 통과시키면 스펙트럼선들이 찍혀 나옵니다. 이 때 검게 보이는 선이 있는데

이 부분의 빛은 별에서 나올 때 흡수되어 없어진 것입니다. 그러니 안찍히고 검게 보이는 거죠.

이 흡수된 부분의 파장을 알면 누가 흡수했는지 알 수 있어요. 각 원소마다 흡수하는 파장이

정해져 있기 때문이예요. 별의 대기를 이루는 원소가 무엇이냐에 따라 흡수되는 파장이 다르니

별마다 검은 흡수스펙트럼의 띠가 다 다르게 나타납니다. 이것을 이용하면 그 별의 대기 성분을

쉽게 알 수있죠. 태양의 경우 수소가 73 %, 헬륨이 25 %, 나머지는 C , N , O , Ne , Mg , Fe , Si 로

이루어 져 있음 이 밝혀졌어요. 가보지도 않고 알 수 있으니 얼마나 신기합니까.

이 흡수선의 모양과 세기에 따라 별의 스펙트럼을 분류하여 분광형을 만들었죠.

분광형에는 다음과 같은 7가지가 있으며 별의 표면 온도에 따라 결정되는 것입니다.

(고온) O - B - A - F - G - K - M (저온)

각 분광형은 뒤에 0 - 9 까지 숫자를 붙여서 10가지로 또 나눕니다.

예를 들어 A3 형, A9 형 등이 있는 것입니다. 태양은 G2 형입니다.

분광형은 별의 표면온도를 그대로 보여 준다는 것을 잘 기억해두세요.

또한, 분광형은 색깔과 밀접한 관계가 있죠. 분광형과 색깔은 다음과 같아요.

O 형 - 청색 B 형 - 청백색 A 형 - 백색 F 형 - 엷은 황색

G 형 - 황색 K 형 - 주황색 M 형 - 적색

따라서 푸르게 보이는 별이 뜨거운 고온의 별이고 붉게 보인는 별이 저온입니다.

색이 바로 온도를 보여주는 것입니다.

표면온도와 광도를 그린 그림입니다.

1911년 덴마크의 천문학자 헤르쯔스프룽(H)은 같은 성단에 속해있는 별들의 밝기와 분광형을

그래프로 그려 보았습니다. 1913년 미국의 천문학자 레셀(R)은 연주시차가 측정되어 있는

태양 근처의 별들의 절대등급과 스펙트럼형의 분포를 조사하였습니다.

이 두사람의 연구는 따로 따로 이루어 졌으나 그 결과는 같았죠. 그래서 이 두사람 이름의

머리글자를 따서 H-R 도라는 것이 만들어 졌어요.

x축은 별의 표면온도를 나타내는 분광형을 y축은 별의 밝기를 나타내는 절대등급을 기준으로

접았습니다. 그 결과 대부분의 경우 뜨거울수록 밝다는 결과를 얻었습니다.

그러나. 그렇지 않은 경우도 있었죠.

H-R도에 나타나는 별의 분포에 따라 다음과 같이 나누어 집니다.

1) 주계열성(main sequence stars)

; 고온의 별일수록 밝고 저온일수록 어둡다. 대부분의 별들이 주계열성입니다.

2) 거성(giant stars)

; 온도는 낮으나 밝다. 별의 크기가 엄청나게 크기 때문에 온도는 낮으나

밝게 보이는 것이죠. 온도가 낮아 붉은 색을 띠기 때문에 적색 거성이라고도 합니다.

3) 초거성(supergiants)

; 거성중에서도 엄청나게 큰 거성을 초거성이라고 합니다.

4) 백색 왜성(white dwarfs)

; 온도는 높아서 백색을 띠나 워낙 크기가 작아 어둡게 보이는 별입니다.

왜성이란 말그대로 작다는 뜻입니다. 일본사람들이 옛날에는 아주 작았어요.

그래서 우리의 선조들은 일본인을 왜놈(작은 사람)이라고 했죠.

식생활의 개선으로 지금의 일본인은 평균 키가 큽니다.

사실 식생활의 개선도 있겠지만 미군들과의 국제결혼에 의한 영향도 있습니다.