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안 녕
오늘은 우주에서 가장 위험한 물질에 대해 이야기를 할거야
그 물질은 바로 중성자별 안에 있어
중성자별 (中性子-, neutron star)중성자별이란 초신성 폭발 직후 무거운 별이 스스로 중력붕괴하여
밀집되어 만들어진 별의 일종이야.
질량이 겉잡을 수 없이 큰 별이 수명을 다하게 될때 자신의 무게를 이기지못하고
터지게 되는데 이걸 초신성이라고해
파오후 폭발 후 남은 잔해
이렇게 폭파된 후에 중앙에 핵이 남게되는데
중력이 붕괴되며 그 핵으로 밀집현상이 생기게되는거야!!
그리고 새로운 천체로 변화하게 되는데...
그렇게 폭파했음에도 불구하고 만일
핵의 질량이 우리 태양의 5배 이상 크다? 그럼..
'다이어트 실패노...'
흑화하면서 블랙홀이 되는거고
파오후별이 제대로 터져서 살(질량)을 쭈욱~ 빼고
작고 얍실한 핵만 남았다?
'오오오미...'
그럼 중성자별이 되는거야
중성자별의 반지름은 12~13km 밖에 되지 않을 정도로 굉장히 작아!!
대신 질량은 태양의 두배가 넘어가니깐 밀도가 엄청 높은거지.
우주에서 블랙홀 다음으로 밀도가 높은별이 바로 중성자별이야
다시한번
조금더 깊게 설명을 하자면..
별의 폭발 후 남은 핵은
중력으로 인해 모든 입자들을 강하게 압착을 해버려
원자까지 붕괴된 이 시점에서 입자들은
서로 붙지 않으려고 힘을 쓰는데 워낙 중력이 강하다보니
서로 따닥따닥 압착해서 붙어버리는거야
마치 출퇴근길 만원 지하철처럼 말이지..
서로 붙고 싶지 않은데 붙어있을 수밖에 없잖아?
입자들끼리 서부 부비부비 거리며 대환장 파티가 일어나는거지.
그런데 사실 입자들은 서로 붙고 싶지 않아
서로 몸 부비부비하는거 불쾌하다 이기야!!
그래서 중력 VS 입자의 싸움이 일어나는데!!
만일 여기서 중력이 이기게 되면
대환장 파티가 극한에 이르게 된다 이거지.
모든 입자가 완전히 붙어버려 난교파티가 열리고 서로서로 몸을 섞으며
한몸이 되는거야!!!
결국 그대로 흑화해서 블랙홀이 되는거지.
하지만!
입자들이 대동단결하여 중력과의 싸움에서 이기게 된다면!??
입자들이 친목질 안하고 암베들은 보밍안하고
서로 규칙 잘 지켜서 간격 유지한다면?
입자들은 중력과의 싸움에서 승리를 거둘 수 있게 돼
입자의 승리!
핵은 블랙홀이 되지 않고 모양을 유지하게 되는데
이걸 중성자별이라고 불러
그런데말이지?
블랙홀만큼은 아니지만 이게 어마어마한 밀도를 갖고 있거든
중성자별의 크기는 서울 여의도만한데
질량은 태양의 2.5배가 넘어
상상이 잘 안되지?
그러다보니 중성자별의 내부는
핵 물리학의 법칙을 바꿔버릴정도로 기괴하고도 매우 극단적인 환경을 갖고있어
그걸 설명하기 위해선
소립자의 세계를 잠깐 알아야 하는데 한번 볼까?
원자핵을 구성하는 입자들인 양성자와 중성자는
쿼크라고 불리는 더 작은 입자들로 구성되어 있어
쿼크는 절대로 단독적으로 존재할 수는 없어
위 그림처럼 서로 구조를 이루어 존재하는데
이 구조는 절대로 분리가 안되
여기서 만일 강제로 커크와 쿼크를 분리하려고 힘을 가하게 된다면
쿼크는 그 힘을 이용하여 쿼크와 쿼크 사이에 또다른 쿼크를 만들어 버려.
쿼크는 단지 다른 입자들을 구성하는 블록들로서 함께 존재할 뿐
단독적으로 존재할 수는 없어
하지만 이 쿼크의 구조가 중성자별 내부에선
특별한 모습으로 존재를 할 수도 있는데.
입자를 베충이로 놓고 본다면...
베충이 몸안에 이런 모양의 쿼크가 존재하겠지?
중성자별의 핵에선 너무나도 극단적인 힘끼리 대립하며 작용하기 때문에
이런 모양으로 베충이들이 꽁꽁 뭉쳐있는것이 아니라...용해되고 녹아버려
그래서 모든 입자들이 오로지 쿼크로만 존재하는
거대한 하나의 덩어리가 되는거야
이렇게 중성자별 중에서도
쿼크로만 이뤄진 별을
쿼크별(Quark Star)이라고 불러
겉보기엔 다른 중성자별과 크게 차이가 없어보이지만..
쿼크별의 내부 압력이 점점 강해지면 쿼크도 이상하게 변하는거야.
여기에서
이상한 쿼크(Strange Quark)라는 것이 생겨버려
이상한 쿼크(Strange Quark)이상한 쿼크는 다른 쿼크보다 무겁고 기이한 특성을 갖고있어
이상한 쿼크가 늘어나기 시작하면
이상한 물질(Strange Matter)이 생겨나는데...
이상한 물질(Strange Matter)이 이상한 물질은 완벽하게 조밀하고 완벽하게 안정적이며
불멸의 특징을 갖고있어
얼마나 안정적이냐면
중성자별 밖에서도 구조를 유지하며 존재할수 있을정도야
이렇게 중성자별 밖으로 뛰쳐나오더라도
이상한 물질은 극도의 안전성 떄문에 구조를 유지하게 될거야
문제는 바로 이거야.
이 물질이 너무나도 안정적이기 때문에
이 물질에 접촉하는 모든 물체는 이상한 물질로 바뀌는 특성을 갖게되.
즉 전염이 된다는 뜻이지!!!
접촉하는 입자는 이상한 물질속의 용해된 쿼크에 영향을 받게되고
이상한 쿼크로 바뀌게되고 그게 또 이상한 물질을 만들어버려
만일 쿼크별과 쿼크별이 서로 만나 충돌을 하게된다면???
쿼크별을 구성하고 있는 이상한 물질이
온 우주로 튕겨져 나가게 되겠지?
이상한 물질은 작게는 원자보다 작을 것이고
크게는 바위정도 클거야.
하지만 이것 하나 하나는 엄청난 질량을 갖고 있고
또 엄청난 전염력을 갖고있어.
변화의 규모에는 제한이 없어!!
가령 태양계에 이상한 물질이 떨어져 변화가 시작된다면
태양계의 모든 물질이 이상한 물질로 변화될거야.
만일 지구에 떨어진다면 어떻게 될까??
작은 방울 하나라도 즉시 변화가 시작되
지구에 존재하는 모든 물질이 '이상한 물질'로 변화 될거야
사람도 예외는 아니지
모든 동물 식물 할것 없이 모두모두 이상한 물질로 변화되는거야
결국 온 은하가 '이상한 물질화' 되는거지.
어마무시하지 않아?
이상한 물질의 전염을 막으려면 방법은 한가지 뿐이야.
쿼크별을 발견한다면 그걸 블랙홀로 던져 처리하는 방법뿐이라고 하네.
그럼 우리는 '이상한 물질'로 직접 위협을 받고있는걸까?
아직은 아니야.
지난 수백억 년 동안 우리 우주는 '이상한 물질'에 전염되는 천체를 발견한 적이 없고
앞으로도 우리 인류가 존재할 때 그런 일이 일어날 가능성은 별로 없다고 하니깐..
안심하라고!!
어디까지나 이론적인 시점의 추측일 뿐이니깐 말이지...
과학은 정말 재미있고
우주는 정말 신비해 그치?
그럼 다음 만날때까지
안 녕
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