원시별

요약 우주공간의 먼지와 가스들이 모여 중력에 의한 수축을 시작한다. 이것이 항성의 전신이 되는 원시별이다. 수축 등에 의해 온도가 수백 만~수천 만℃까지 오르면 원자핵 반응이 시작되어 주계열의 별이 된다. 원시별에서 주계열의 항성까지 수백 만 년정도가 걸린다.

우주공간에 있는 가스나 극히 미미한 먼지로 된 거대한 가스운(雲) 속에는 검고 짙은 덩어리가 관측된다. 이것들은 작은 암흑성운상(暗黑星雲狀)을 이루고 있으며 질량도 태양의 수십 배에서 10분의 1 정도 되는 것까지 있다. 이것을 별의 포자(胞子)라고 한다. 생겨난 포자는 주위의 성간물질을 차츰 모아서 성장하여 반지름도 태양계의 수십 배에서 수백 배의 가스덩어리가 되어, 마침내 자기 자신의 중력에 의해 수축되기 시작한다. 이것이 항성의 전신이 되는 원시별이다.

수축에 의해서 유리되는 중력 에너지의 일부는 표면에서 빛으로도 방출되는데, 대부분은 열이 되어 내부의 온도가 올라간다. 수축이 진행됨에 따라 내부의 가스의 밀도는 짙어지므로 불투명하게 되어, 그 속에 저장된 열이 밖으로 빠져 나가기 어렵게 되고 중심부는 한층 더 높은 온도가 된다. 중심부의 온도가 10만K에 이르면 중심부로 수축하려는 중력과 외부로 팽창하려는 기체 압력이 평형을 이룬 정유체 역학적 평형에 도달한다. 이 때의 별을 원시별이라한다.

원시별 주변의 물질들이 원시별로 떨어지면서 질량이 서서히 증가하고, 온도와 밀도 역시 함께 증가한다. 그러면 대류에 의해 높은 온도의 내부에너지가 외부로 전달되어 원시별을 빠져나가게 되고, 원시별은 수축을 계속하게 된다.

중심온도가 수백만 내지 수천 만K에 이르면 드디어 중심부에서 핵융합 반응이 시작되어 수축은 그치고 보통의 주계열(主系列)의 별이 된다. 원시별이 수축되기 시작하여 주계열의 항성에 이르기까지의 진화시간은 수백만 년으로, 항성으로 존재하는 50억 년에 비하면 원시별로 있는 기간은 매우 짧다고 할 수 있다.