청소년을 위한 교양 천문학: HR도

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 09월 09일 출간

작품소개

책소개

밤하늘의 별들은 각각 다른 색깔과 밝기를 가지고 있다. 19세기 말 덴마크의 헤르츠스프룽과 미국의 러셀은 별의 색깔과 밝기 사이에 일정한 관계가 있음을 독립적으로 발견했다. 이들의 이름을 딴 HR도는 별의 표면 온도와 광도를 좌표축으로 하는 도표로, 별들이 무작위로 분포하지 않고 특별한 패턴을 보인다는 사실을 보여준다. 이 도표는 별의 진화 과정을 이해하는 핵심 도구가 되었으며, 현대 천문학의 기초를 이루고 있다. 이 책은 중학생도 이해할 수 있도록 HR도의 모든 개념을 체계적으로 설명한다.

책은 고대부터 현대까지 별 관측의 역사로 시작해서 HR도 발견의 배경을 다룬다. 별빛이 전하는 정보를 해석하는 방법과 HR도를 읽는 구체적인 기법을 설명한 후, 주계열성과 거성, 백색왜성 등 HR도상의 각 영역에 속하는 별들의 특징을 살펴본다. 별의 탄생부터 죽음까지의 전 과정을 HR도와 연결해서 설명하며, 성단 관측을 통한 별의 나이 측정법과 변광성의 다양한 종류도 다룬다. 쌍성계에서 일어나는 복잡한 진화 과정과 별의 질량이 결정하는 운명에 대해서도 상세히 기술한다.

별은 분자 구름에서 태어나 원시별을 거쳐 주계열에 도달한 후 연료가 떨어지면 거성이 되어 생을 마감한다. 태양 질량의 8배를 기준으로 가벼운 별은 행성상성운을 남기고 백색왜성이 되지만, 무거운 별은 초신성 폭발 후 중성자별이나 블랙홀로 변한다. 이러한 별의 진화 과정에서 생성된 무거운 원소들은 우주 공간으로 확산되어 새로운 별과 행성의 재료가 된다. 세페이드 변광성의 주기-광도 관계는 우주 거리 측정의 표준이 되었고, 허블의 우주 팽창 발견으로 이어졌다. 은하계 별들의 분포와 금속함량 연구는 우주의 화학 진화 역사를 보여준다.

현대의 허블 우주 망원경과 가이아 위성은 HR도 연구에 새로운 전환점을 가져왔다. 정밀한 거리 측정과 분광 관측 기술의 발전으로 별의 물리적 성질을 더욱 정확히 파악할 수 있게 되었다. 케플러 우주 망원경의 외계행성 발견은 HR도를 활용한 생명가능지대 연구로 이어지고 있다. 별의 나이와 안정성이 행성계 형성과 생명체 진화에 미치는 영향에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 기술의 발전으로 별 진화 모델이 더욱 정교해지고 있으며, 미래의 우주 탐사에서도 HR도는 중요한 역할을 할 것이다.

목차

1. 밤하늘의 별들이 품은 비밀
2. 별빛이 전하는 정보들
3. 헤르츠스프룽과 러셀의 위대한 발견
4. HR도 읽는 법 완전 정복
5. 주계열성, 별들의 메인 스트리트
6. 거성과 초거성, 별들의 노년기
7. 백색왜성, 별의 마지막 모습
8. 별의 탄생부터 죽음까지
9. 성단으로 보는 별의 역사
10. 변광성, 깜빡이는 별들의 비밀
11. 쌍성계, 춤추는 별들
12. 별의 질량이 결정하는 운명
13. 원시별에서 주계열까지
14. 적색거성 단계의 드라마
15. 행성상성운과 별의 화려한 작별
16. 초신성, 별의 장엄한 폭발
17. 중성자별과 블랙홀의 세계
18. 세페이드 변광성과 우주 거리
19. 은하계 별들의 분포와 구조
20. 금속함량과 별의 세대
21. 태양의 과거와 미래
22. 현대 관측 기술의 혁신
23. 외계행성과 생명체 탐사의 미래

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.