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G형 주계열성

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1. 개요

G형 주계열성은 중심부에서 수소를 헬륨으로 융합하는 핵융합 반응을 통해 에너지를 생성하는 별의 한 종류이다. 태양과 같은 별들이 이에 속하며, 일반적으로 생명체가 존재할 수 있는 환경을 제공할 수 있어 외계 행성 탐사의 중요한 대상이 된다. G형 주계열성은 수명이 길고, 적절한 온도와 밝기를 유지하며, 수소를 모두 소진하면 적색 거성을 거쳐 백색 왜성으로 진화한다. 분광형에 따라 G0V에서 G9V까지 분류되며, 특정 분광형을 대표하는 기준별들이 존재한다.

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G형 주계열성
특징
색상 지수 (B-V)0.59 ~ 0.75
질량태양의 0.8 ~ 1.04배
표면 온도5,300 ~ 6,000 켈빈
개요
설명G형 주계열성은 표면 온도가 5300 and 6000 정도인 주계열성이다. 이들은 분광형 G를 가지며, 이는 이 별들의 스펙트럼에 이온화된 칼슘의 강한 선과 다른 금속들의 중성선이 존재한다는 것을 의미한다.
다른 이름G형 왜성 (G dwarf)
상세 정보
질량 범위태양 질량의 0.8 ~ 1.04배
표면 온도 범위5300 and 6000
수명약 100억 년
핵융합 과정핵에서 수소헬륨으로 융합
에너지 생성양성자-양성자 연쇄 반응과 CNO 순환을 통해 에너지 생성
색상노란색
대표적인 예시태양
알파 센타우리 A
타우 고래자리
51 페가수스자리
금속 함량태양과 유사한 금속 함량
스펙트럼 특징
주요 흡수선이온화된 칼슘 (Ca II)의 강한 선
다른 금속의 중성선
수소선수소선은 중간 정도의 강도
진화
주계열 단계 이후핵의 수소를 모두 소진한 후 적색 거성으로 진화
추가 정보
존재 비율전체 별의 약 7%
행성 보유 가능성생명체 거주 가능 영역 내에 행성을 가질 가능성이 높음
참고 문헌
참고 자료G형 별
별의 스펙트럼 분류
근접 항성 목록
알파 센타우리 A - SIMBAD
타우 고래자리 - SIMBAD
51 페가수스자리 - SIMBAD

2. 특징

G형 주계열성은 중심부에서 수소헬륨으로 바꾸는 핵융합 반응을 통해 에너지를 생성한다.[23] 태양은 G형 주계열성의 대표적인 예시로, 초당 6억 톤의 수소를 헬륨으로 바꾸며, 이 과정에서 약 4백만 톤의 질량이 에너지로 방출된다.[24][25] 이 외에도 센타우루스자리 알파, 고래자리 타우, 페가수스자리 51 등이 G형 주계열성에 속한다.[26][27][28]

G형 주계열성은 중심핵의 수소를 모두 소진할 때까지 약 100억 년 동안 핵융합을 지속한다. 이후 별은 크게 팽창하여 적색 거성으로 진화한다.(예: 알데바란)[30] 적색 거성은 외곽의 가스층을 우주 공간으로 방출하여 행성상성운을 형성하고, 남은 중심핵은 냉각되어 밀도가 높은 백색왜성이 된다.[23]

G형 주계열성은 생명체가 진화하기에 충분한 시간을 제공하고, 너무 뜨겁거나 차갑지 않은 적당한 밝기를 가지기 때문에 외계 행성 탐사에서 주요 관측 대상이 된다.

2. 1. 명칭에 대한 오해

'황색왜성'이라는 표현은 G형 주계열성의 실제 색깔과는 거리가 있어 오해의 소지가 있다. G형 항성은 일관된 색을 지니고 있지 않기 때문이다. G형 중 뜨거운 쪽인 태양과 같은 별은 실제로는 흰색에 가깝지만(흰색에 아주 미미한 푸른색), 지구 대기의 레일리 산란 때문에 노랗게 보이기도 한다.[29] 좀 더 구체적으로, 태양은 실제로 흰색이지만, 특히 일출과 일몰 시 대기 중의 레일리 산란으로 인해 지구 대기에서 노란색, 주황색 또는 붉은색으로 보일 수 있다.[8][9][10]

3. 분광형 기준별

존슨과 모건이 1953년에 출판한 여키스 아틀라스 시스템 개정판에는 G형 분광형 기준별 11개가 수록되었으나, 이후 일부는 목록에서 제외되었다.[31] 모건-키넌 분광형 체계에 따른 G형 분광형 기준별은 다음과 같다.

G형 주계열성의 분광형별 기준
분광형기준별
G0V카라[33]
G1VHD 115043[32]
G2V태양[33]
G3V백조자리 16 B[32]
G4V처녀자리 70
G5V고래자리 카파1[33]
G6V에리다누스자리 82
G7V(없음)
G8V큰곰자리 61[33]
G9V(없음)



G4, G6형의 기준별은 자주 바뀌었으나, 가장 자주 사용되는 천체는 위 표와 같다. G7, G9 분광형의 기준별로 합의된 항성은 아직 없다.

4. 생명체 존재 가능성

G형 주계열성은 너무 뜨겁지도, 너무 차갑지도 않은 적당한 밝기를 가지고 있으며, 79억 년에서 130억 년 사이의 긴 수명을 가진다. 태양의 수명은 약 100억 년이다.[20] 이는 생명체가 발달하고 진화하는 데 충분한 시간을 제공한다. 따라서 G형 주계열성은 외계 행성 탐사의 주요 관측 대상이 된다.[19]

5. 행성계

태양 외에도 여러 G형 주계열성 주위에 행성계가 존재한다. 61 처녀자리, HD 102365, HD 147513, 찰라완, 세르반테스, 타우 세티가 대표적인 예시이다.[26][27][28]

6. 가까운 G형 주계열성 (예시)

다음은 지구에서 30광년 이내에 있는 G형 주계열성들 중 일부이다.

이름바이어 기호분광형질량(태양=1)거리(광년)비고
톨리만 A센타우루스자리 알파 AG2V1.084.4가장 가까운 항성계
고래자리 타우고래자리 타우G8V0.8111.9



태양을 포함하여, 아주 가까이에 있는 G형 별 중 몇몇은 외계 행성계를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 처녀자리 61, HD 102365, HD 147513, 큰곰자리 47, 제단자리 μ, 고래자리 τ 등이 있다.[26][27][28]

참조

[1] 웹사이트 Why Does The Sun Shine? http://www.astronomy[...] Barbara Ryden, Astronomy 162, Ohio State University 2006-09-09
[2] 웹사이트 Sun http://www.ari.uni-h[...] 2007-06-16
[3] 웹사이트 Alpha Centauri A http://simbad.u-stra[...] 2019-04-28
[4] 웹사이트 Tau Ceti http://simbad.u-stra[...] 2019-04-28
[5] 웹사이트 51 Pegasi http://simbad.u-stra[...] 2019-04-28
[6] 웹사이트 Type G Stars http://www.whillyard[...] 2022-04-22
[7] 웹사이트 What Color Are the Stars? http://www.vendian.o[...] Mitchell N. Charity's webpage 2017-08-06
[8] 웹사이트 WHAT COLOR IS THE SUN? https://www.universe[...] Universe Today 2017-11-06
[9] 웹사이트 What Color is the Sun? http://solar-center.[...] Stanford University 2017-11-06
[10] 간행물 Painting the sky red 1991-10-19
[11] 웹사이트 More G Stars {{!}} StarDate Online https://stardate.org[...] 2022-04-22
[12] 논문 Comprehensive analytic formulae for stellar evolution as a function of mass and metallicity 2000-07-01
[13] 웹사이트 Evolution from the Main Sequence to Red Giants {{!}} Astronomy https://courses.lume[...] 2022-04-22
[14] 논문 Intrinsic Colors, Temperatures, and Bolometric Corrections of Pre-main-sequence Stars https://ui.adsabs.ha[...] 2013-09-01
[15] 웹사이트 A Modern Mean Dwarf Stellar Color and Effective Temperature Sequence http://www.pas.roche[...] University of Rochester, Department of Physics and Astronomy 2021-03-02
[16] 웹사이트 Fundamental stellar photometry for standards of spectral type on the revised system of the Yerkes spectral atlas http://adsabs.harvar[...] H.L. Johnson & W.W. Morgan 2019-04-02
[17] 웹사이트 MK ANCHOR POINTS http://www.astro.uto[...] Robert F. Garrison 2019-06-25
[18] 웹사이트 The Perkins Catalog of Revised MK Types for the Cooler Stars http://adsabs.harvar[...] P.C. Keenan & R.C McNeil, Astrophysical Journal Supplement Series 71 2017-10-11
[19] 웹사이트 Galactic Habitable Zones http://www.astrobio.[...] 2001-05-18
[20] 웹사이트 Stellar Lifetimes http://hyperphysics.[...] 2024-07-20
[21] 문서 太陽は質量としてはこの範囲に位置するが、G5V星ではない。太陽は 5778 K と典型的なG5V星よりも高温であり、そのため通常であれば太陽よりもわずかに重い質量を持つG2V星に分類される。
[22] 웹사이트 Empirical bolometric corrections for the main-sequence http://adsabs.harvar[...] G. M. H. J. Habets and J. R. W. Heintze 1981-11
[23] 웹사이트 Stellar Evolution: Main Sequence to Giant http://physics.valpo[...] class notes, Astronomy 101, Valparaiso University 2020-05-13
[24] 웹사이트 Why Does The Sun Shine? http://www.astronomy[...] Barbara Ryden, Astronomy 162, Ohio State University
[25] 웹사이트 Sun http://www.ari.uni-h[...] 2007-06-16
[26] 웹사이트 Alpha Centauri A http://simbad.u-stra[...]
[27] 웹사이트 Tau Ceti http://simbad.u-stra[...]
[28] 웹사이트 51 Pegasi http://simbad.u-stra[...]
[29] 웹사이트 What Color Are the Stars? http://www.vendian.o[...] Mitchell N. Charity's webpage
[30] 웹사이트 알데바란 http://simbad.u-stra[...]
[31] 웹사이트 Fundamental stellar photometry for standards of spectral type on the revised system of the Yerkes spectral atlas http://adsabs.harvar[...] H.L. Johnson & W.W. Morgan 1953
[32] 웹사이트 The Perkins Catalog of Revised MK Types for the Cooler Stars http://adsabs.harvar[...] P.C. Keenan & R.C McNeil 1989-10
[33] 웹사이트 MK ANCHOR POINTS http://www.astro.uto[...] Robert F. Garrison 2019-06-25



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