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2007.03.25 23:07

분광형

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분광형 (스펙트럼형)
별의 스펙트럼을 조사하여 흡수선의 종류와 세기에 따라 별을 표면 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 감소하는 순으로 O,B,A,F,G,K,M의 7개의 형으로 분류하였는데 이것을 분광형 또는 스펙트럼형이라고 한다.
각 분광형을 나타내는 알파벳 표기 뒤에 0에서 9까지의 숫자를 붙여 다시 10등급으로 세분한다.
별의 스펙트럼은 5만 도 이상의 O형에서 약 3000도의 M형에 이르기까지 각기 다른 표면 온도에 대응하는 하나의 계열을 이루고 있다.
따라서 별의 스펙트럼 계열을 온도계열이라고도 한다. 별들의 밝기가 서로 다를 뿐 아니라 색깔도 서로 다르다. 별의 색이 다른 것은 표면 온도가 다르기 때문이다.
표면 온도가 높은 별은 파장이 짧은 빛인 푸른색으로 보이고, 표면 온도가 낮은 별은 파장이 긴 빛인 붉은 색으로 보이게 된다.



H-R 도

20세기 초 헤르츠스프룸과 리셀은 표면온도와 절대등급이 알려진 태양근방에 있는 별들의 유효온도-광도 자료를 이용하여 그래프를 그려보면
높은 별들의 경우에는 광도가 큰것만 있지만 온도가 낮은 별에서는 광도가 큰 것도 있고 작은 것도 있다는 사실을 확인할 수 있다.
태양 근방에 있는 별들의 절대 등급과 분광형 사이의 관계를 나타낸 이런 그림을 H-R도라고 한다.   
     
별의 분광형은 표면 온도, 절대등급은 광도를 나타내는 물리량이므로 H-R도는 별들의 표면 온도와 광도와의 관계를 나타낸다.
별의 H-R도에서 위치는 별의 표면온도와 크기를 동시에 나타내므로 H-R도상의 분포는 별의 진화 상태를 포함한 여러가지 정보를 제공한다.
H-R도상에서 별의 분포는 일정한 영역에 집중되어 있다. 대부분의 별들은 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 가로지르는 대각선으로 분포되어있는데,
이 선상에 있는 별들을 주계열성이라고 한다. 오른쪽 위에 거의 수평을 이루는 선상에 분포되어 있는 별들을 거성, 그보다 더 위에 분포 되어있는 별들은 초거성, 주계열의 왼쪽 아래에 분포되어 있는 별들을 백색왜성이라고 한다.
표면 온도의 4제곱과 슈테판 -볼츠만 법칙에 의하면 별의 광도는 반지름의 제곱에 비례한다. 또, 별의 스펙트럼형이 같으면 별의 표면 온도도 같다고 볼수 있다.
이 두 사실에서 스펙트럼형은 같은데 절대 등급이 다르다는 것은 결국 그 두 별의 반지름이 서로 다르다는 것을 의미한다
특히 거성과 주계열성은 서로 스펙트럼이 같음에도 불구하고 . 거성의 광도가 더 밝다. 왜냐하면 거성의 반지름이 주계열성의 반지름 보다 더 크기 때문이다.
초거성의 광도는 거성의 광도 보다 더욱 크기 때문에 초거성의 반지름은 거성의 반지름보다 더욱 크다.
       
백색왜성은 주로 B형. A형 부근에 위치하기 때문에 청백색을 띠고 있다. 백색왜성은 같은 스펙트럼형의 주계열성 보다 약 10등급 어둡고 반지름은 주계열성의 약 1/100정도이다.
전체 별의 약 90%를 차지하는 주계열성에 있어서는 광도가 크고 표면 온도가 높은 별일수록 그 반지름도 크고, 질량도 광도가 큰 별 일수록 크다.
왜냐하면 질량이 클수록 핵융합 반응이 잘 일어나기 때문이다. 주계열성은 대체로 태양 질량의 60배에서 0.1배에 이르는 범위의 값을 가진다.
태양은 분광형이 G형이고 절대등급이 +4.8등급인 주계열의 중간 정도에 위치하는 별이다.
H-R도는 별의 진화 과정과 물리적 성질을 연구하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 거리가 100pc이상으로 먼 별의 거리를 구하는 데에도 이용된다.
별의 분광형과 광도가 알려지면 H-R도에서 그 별의 위치가 결정되고, 그에 따라 절대 등급이 알려지고 거리를 계산할 수 있다.  

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