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태양은 무엇이며 언제 죽을까요?


프라임의 다른 별과 마찬가지로, 태양은 주로 2를 헬륨으로 융합시키는 수소 원자로 구성되어 그 과정에서 엄청난 에너지를 방출합니다. 그러나 천문학 자들이 금속이라고 부르는 것은 태양의 작은 농도입니다. 스웨덴의 스톡홀름 대학교의 물리학자인 Sunny Vagnozzi는 태양의“금속성”을 연구하는 Sunny Vagnozzi는“매우 작은 금속의 금속조차도 별의 행동을 완전히 바꾸기에 충분하다”고 설명했다. 금속성이 많을수록 (금속이 방사선을 흡수하기 때문에) 불투명하고, 불투명 한 방법은 크기, 온도, 밝기, 수명 및 기타 주요 특성과 관련이 있습니다. Vagnozzi는“금속성은 기본적으로 별이 어떻게 죽을 것인지 알려줍니다.

그러나 태양의 금속성은 자신의 이야기를 드러내는 것 외에도 다른 모든 별의 금속성 측정을 교정하는 일종의 척도, 따라서 별, 은하 및 기타 모든 것의 연령, 온도 및 기타 특성을 교정하는 것입니다. 호주 국립 대학교의 천체 물리학자인 마틴 아스플 루트 (Martin Asplund)는“우리가 태양 광고 스틱을 바꾸면 자동으로 우주에 대한 우리의 이해가 바뀌어야한다는 것을 의미합니다. "따라서 태양 화학 성분에 대한 정확한 지식을 갖는 것이 매우 중요합니다."

그러나 태양의 금속성에 대한보다 정확한 측정은 대답보다 더 많은 질문을 제기했습니다. Vagnozzi는 태양 금속성, 태양 풍부, 태양 조성 또는 태양 모델링 문제로 다양한로 알려진 미스터리를 다양하게 해결할 수없는 천문학 자들은 태양에 대한 그들의 이해와 모든 별들에 대한“근본적으로 잘못된 것”이있을 수 있음을 시사한다. "그거 거대 할 것입니다."

20 년 전, 천문학 자들은 태양을 분류한다고 생각했습니다. 금속성을 추론하는 직간접적인 방법은 태양을 대략 1.8 % 금속으로 측정했습니다. 이는 행복한 수렴으로 태양 척도의 길이뿐만 아니라 태양의 작동 방식을 이해했다고 믿었습니다. 그러나 2000 년대 내내 각 요소가 스펙트럼에 텔레 타일 흡수 라인을 생성하기 때문에 태양 조성의 직접적인 프로브 인 햇빛의 분광 측정이 점점 더 정밀화되고 있습니다. 한편, 다른 주파수의 음파가 태양 내부를 통해 전파되는 방식에 따라 금속성을 유추하기위한 경쟁적이고 간접적 인 접근법 인 Helioseismology는 여전히 1.8 %라고 말했다.

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그러나“표준 태양 모델”이라고 불리는 천문학 자의 태양 이론이 정확하다면, 분광법과 Helioseismology가 동의해야합니다. 즉, 천문학자는 방사선이 대류에 대항하는 태양의 중요한 경계층의 깊이를 계산하기 위해 헬리오스 학적 측정을 사용할 수 있어야합니다. 그리고이 깊이는 방정식에 따라 태양의 불투명도와 금속성과 관련이 있습니다. 이 계산 시퀀스는 분광기가 햇빛으로부터 직접 측정하는 것과 동일한 금속성 값을 예측해야합니다. 그렇지 않습니다.

"이것은 태양 물리학뿐만 아니라 천문학 전체에 대한 확장에 의해 문제가됩니다." "천문학자는 분광법을 사용하여 별의 원소 풍부를 측정하는 방법을 이해하지 못하거나 별의 내부에 대한 우리의 이해와 그들이 진동하는 방법이 불완전하다"고 그는 말했다. "어느 쪽이든, 그것은 현대 천문학과 우주론의 기초를 많이 제공하는 별의 천체 물리학과 함께 우주의 기본 탐사선이기 때문에 큰 영향을 미칩니다."

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Yale University의 태양 천체 물리학자인 Sarbani Basu는“태양의 암흑 물질에 대한 추측을 포함하여 무엇이 잘못 될지에 대해 몇 년 동안 이야기 한 후, 토론은“약간의 교착 상태”에 도달했다고 말했다. 하지만 희망이 있습니다. 최근 태양 금속성에 대한 약한 힌트는 태양 중성미자라고 불리는 태양에서 나오는 맹렬한 입자에서 비롯되었습니다. 서로 다른 핵 융합 반응은 다른 에너지의 태양 중성미자를 생성하므로 입자는 태양의 구성에 대한 정보를 가지고 있습니다. 지난 달 독일 하이델베르크에서 열린 회의에서 이탈리아의 그란 사소 국립 연구소에 기반을 둔 보레시 노 실험은 태양의 금속성의 1.8 % 추정치를 가장 선호하는 태양 중성미자의 탐지를보고했다.

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이 높은 금속성 추정치가 실제로 정확하다면, 이것은 Asplund 및 Collaborators의 분광기 측정에서 정확히 무엇이 잘못되었는지에 대한 의문을 제기합니다. "문제가 분광법에 있어야한다면 다른 별을 분석 할 때 비슷한 오류가 발생할 수 있습니다."라고 그는 말했다.

그러나 Asplund는 그의 1.3 % 분광 추정치를 나타냅니다. 그는 Nature 에 대한 2015 년 연구를 지적했다 금속이 태양의 핵심 고압 조건에서 이전에 생각했던 것보다 더 불투명도를 증가시킬 수 있음을 나타냅니다. 표준 태양 모델의 이러한 차이를 수정하면 금속성에 대한 Helioseismological 및 Neutrino 추정치가 1.3 %로 낮아질 수 있다고 그는 말했다.

향후 몇 년 동안, Borexino 팀은 CNO 사이클에서 생성 된 희귀 태양 중성미자를 감지 할 것으로 예상하며, 이는 탄소, 질소 및 산소 원자가 수소를 헬륨으로 융합하기위한 촉매로서 작용하는 태양의 융합 반응입니다. 매사추세츠 대학교 애 머스트 (University of Massachusetts Amherst)의 물리학자인 안드레아 포카 (Andrea Pocar)는“CNO 중성미자는 금속성에 크게 영향을 받기 때문에이 중성미자를 측정하는 것은 결정적 일 수있다”고 말했다.

태양이 실제로 1.3 % 금속이라는 것이 밝혀지면, 이는 표준 태양 모델이 실제로 불투명도가 잘못된다는 것을 의미합니다. Asplund는“이것은 기본적으로 모든 천문학에 영향을 미칩니다.”Asplund는“별의 진화에 대한 정확한 이해가 우리가하는 거의 모든 것을 뒷받침하기 때문에”라고 말했습니다. 별과 은하의 예상 연령은 10 ~ 15 %만큼 개정되어야합니다. 불행히도 태양 자체 (그리고 지구상의 미래의 삶)의 경우, 낮은 금속성 별은 높은 금속 별보다 연료를 더 빨리 태워서 우리는 우리가 생각했던 것보다 약 10 억 년 더 빨리 죽을 것입니다.

이 기사는 Theatlantic.com과 Investigacionyciencia.es 에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다 .



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