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376-377쪽의 16.3.2 주계열과 주계열 이후의 진화파트에서 '수소의 함량이 감소됨에 따라, 별 중심부의 온도와 밀도는 핵융합률을 일정하게 유지시키기 위해 증가한다. 이 기간 중 중심부의 온도는 점점 증가하며 별은 조금 커진다.'라고 적혀있습니다.

별의 중심부의 온도가 증가하면서 PP반응을 통해 수소가 헬륨으로 전환되는 양이 많아지므로 별의 크기가 커진다고 보면 되는 것인지 궁금합니다.

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천천서 370쪽 끝부분에서 371쪽으로 넘어가는 <열핵반응> 내용 중, 두 핵이 접근할때 “그들의 상호 정전기적 반발력이 1MeV 크기의 퍼텐셜 장벽에 해당한다”라고 나와있습니다. 상호 정전기적 반발력이 어떻게 퍼텐셜 장벽으로 작용하는지 설명해주시면 감사하겠습니다.

그리고 양성자는 상호 간의 쿨롱장벽 때문에 서로 융합할 수 없는데, 실제로는 어떻게 쿨롱장벽을 뚫고 지나가 융합될 수 있는지 궁금합니다!

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368쪽에 질량이 큰 별 내부에서의 압력은 복사압 때문에 크게 증대된다고 공식과 함께 나와있는데 복사압에 대한 설명과 공식이 어디서 유도된 것인지 궁금합니다.

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교수님께서 강의 중 다뤄주셨던 '태양의 100배 광도를 가진 기체구름'이 현재 태양처럼 되기 위해서는 자유낙하를 통해 광도가 낮아진 후 온도가 높아져야 한다고 (강의 중 3번의 경로를 따라야한다)고 하셨던 것으로 기억합니다. 그렇다면 천천서 p.376의 그림 16-3에서 태양보다 광도가 낮은 A점의 경로를 보면, 별의 내부에서 대류를 통해 에너지를 밖으로 전달하는 과정으로 별의 광도가 대단히 밝아진다고 나와있습니다. 이 둘을 비교했을 때 둘 다 광도 변화 후 온도가 변화한다고 이해하였는데, <1 태양보다 광도가 클 경우>에는 자유낙하를 통해 광도가 낮아지고, <2 태양보다 광도가 작을 경우>에는 별 내부에서의 대류를 통해 광도가 높아진다고 이해하는 것이 올바른 것인지 궁금합니다.

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천천서 375쪽에 <16.3.1 별의 탄생>파트를 보면 정유체평형은 전개되었으나 중심부에서 아직 융합반응을 시작하지 않았을 경우 전주계열성이라 부른다고하였습니다. 그런데 376쪽에 있는 글을 보면 전주계열성은 주변물질을 끌어모으면서 서서히 수축한다고하는데 정유체평형상태면 중력과 압력이 같아 평형을 이룬 상태이므로 수축이일어나지 않는 상태여야하는 것이 아닌지 궁금합니다. 그리고 온도가 낮아지면 왜 불투명도가 커지는 것인지 그 이유가 궁금합니다.

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P.371쪽을 보면 태양의 총 에너지 저장량은 E=mc^(2)으로 나타낸다고 나와있습니다. 그런데 태양에서 얻을 수 있는 열핵반응의 총 에너지를 구하는 식은 어떻게 그렇게 나온것인지 잘 모르겠습니다. 질량결손이 수소질량의 0.0071배이기 때문에 0.0071배를 해주는 것인가요?

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천천서 376쪽 상단에 성간운이 주로 자유낙하를 한다고 가정, 성간운 내 분자들이 상호 간의 충돌로 가열되면 티끌 알갱이가 적외선 복사를 방출한다고 나와있습니다. 그런데 자유낙하 시에는 입자들의 병진운동 속도가 같이 빨라져 상호작용이 없다고 이해하였는데, 상호 간 충돌이 어떻게 발생하는지 궁금합니다. 자유낙하가 지속되다가 구름 밀도가 높아져 상호작용을 할 수 있게 된 단계를 설명하는 것인가요?
또한, 수축은 고르게 일어나지 않고 중심부에서 더 빨리 일어나는데, 중심부에서 수축이 먼저 일어나 상호작용할 수 있게 되어도 상대적으로 느리게 수축되는 바깥부분에서는 자유낙하가 지속되고 있는건지 (입자 간 상호작용과 자유낙하가 같이 일어나는건지) 궁급합니다.

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교수님의 강의중에 처음에 성간기체가 중력수축할때 에어콘과 비교해주시며 입자들이 자유낙하하기때문에 온도가 증가하지 않는다고 하셨는데 이때는 비리얼정리에서의 중력수축E 가 열E로 변하는것과는 관련이 없는건지 궁금합니다. 입자들도 분명 중력E가 있을텐데 수축하면서 어떠한 형태로 날아간건가요? (중력E가 있더라도 R값이 너무 커서 그냥 없다고 생각하고있는데 맞는지 모르겠습니다.)

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질문1. (376p, 그림 16-1)
그림 16-1에 주어진 H-R도 상에서 D->E 구간은 표면온도가 증가하면서도 광도는 거의 유지되는 모습을 보이는데, 그 이유가 궁금합니다. (이 구간에서 복사에 의한 에너지 방출과 동시에 중력수축이 진행되며 전주계열성의 반경이 줄어들고 있는 상황인지도 알고 싶습니다.)

질문 2는 사진으로 첨부했습니다. 감사합니다!!!

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1) 368쪽 16.1.3 제목 바로 윗문장에 별을 가스상태로 볼 수 있는 것을 'ρ(r)가 거의 T(r)만큼 빨리 감소되는 것을 보아도 알 수 있다'고 했는데 왜 이런 결론이 나왔는지 궁금합니다. 이상 기체로 근사하여 에너지 전달 방정식을 풀어보면 이 정도 감소가 나오기 때문에 그렇게 판단하는 것인가요?

2) 369쪽 식 16-12b 아래에, '별 내부의 물리적 조건에 따라 위의 두 식 중 어느 하나를 택해서 사용하게 된다'고 하였는데 어떤 때에 dT/dr을, 어떤 때에 dP/dr을 쓰는지 궁금합니다. 어차피 별 내부의 물리량은 다 추측하는 거 아닌가요? 두 식의 사용처에 어떤 차이가 있는지 궁금합니다.

3) 369쪽 16.1.4 제목 바로 윗줄의 '불투명도의 값이 약 2.4 ...' 여기서 나온 불투명도 값이 태양 복사층 전체 평균값을 말하는 것 맞나요?

4) 젊은 태양의 역설(Faint Young Sun Paradox)에 대해 최근의 가설이나 해법 등이 나온 것이 있는지 궁금합니다.

5) 일반물리까지만 해도 수직으로 던진 공의 역학적 에너지는 보존된다고 배우는데, 비리얼 정리와 어찌보면 상충되는 것처럼 보입니다. (역학적 에너지 보존에서는 열에너지를 다루지 않지만, 수축한 계가 안정해지려면 중력퍼텐셜에너지의 절만반큼을 열로 방출해야 하므로) 거대한 지구와 작은 공의 이체 문제가 아니라, 수많은 작은 공의 계(시스템) 전체의 수축이기 때문에 관점이나 접근 방법 자체를 달리 해야하는 것인가요? 아니면 우리가 역학적 에너지 보존이라고 배우는 식을 비리얼 정리의 근사로 볼 수 있는 건가요? (마치 고전역학이 양자역학의 근사로 계산될 수 있는 것처럼?)

6) 비리얼 정리에서 열이 나가는 과정을 수축하며 티끌알갱이들의 충돌에 의한 적외선 복사 방출로 보면 되나요, 아니면 단순히 수축하며 운동 에너지가 증가하여 운동학적 온도가 증가한 것으로 봐야 하는 건가요? 항성에서의 경우는 전자처럼 생각할 수 있을 것이라고 생각해봤는데 생각해보니 은하단 규모에서도 비리얼 정리를 적용하던데, 이런 경우에는 운동학적 온도를 말하는 것 같아서 헷갈립니다.

7)종족 2형 항성들은 CNO 반응이 없었다고 볼 수 있나요? 373쪽 왼쪽 위에서 8번째줄에서 '탄소가 없으면 CNO 순환반응은 일어날 수 없다'고 써있는데 어떤 부분을 염두에 두고 쓴 말인지 확신이 서지 않습니다. 종족 2형 같은 항성을 두고 한 말인가요?