금속함량: 두 판 사이의 차이

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[[파일:A_Swarm_of_Ancient_Stars_-_GPN-2000-000930.jpg|thumb|300px|right|구상 성단 [[M80 (천체)|M80]]. [[구상성단]]에 있는 별들은 대부분 금속함량이 적은, 항성종족 II이다.]]
'''금속함량'''(金屬含量, metalicity) 또는 '''금속함량비'''(金屬含量比, metal abundance), '''금속함유량'''(金屬含有量, metal content), '''중원소함량'''(重元素含量, heavy element abundance)은 [[천문학]]과 [[우주론]]에서, 한 천체를 구성하는 [[수소]]와 [[헬륨]]을 제외한 [[화학 원소]]로 만들어진 물질의 비율을 뜻한다. 이 용어는 보통 화학에서 사용하는 [[금속]]과는 다른 의미이다. 우주를 구성하는 원소는 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있기 때문에, 천문학자들은 이 두 원소를 제외한 나머지를 '금속'이라고 부른다.<ref>{{웹 인용 | 저자=John C. Martin | 제목=우리가 항성의 중원소 함유물로부터 알 수 있는 것 | 작품명=New Analysis RR Lyrae Kinematics in the Solar Neighborhood | url=http://etacar.umn.edu/~martin/rrlyrae/metals.htm|accessmonthday=September 7 |accessyear=2005 }}</ref> [[분광형]] K나 M 항성 상층 대기처럼 상대적으로 온도가 낮은 부분이나, 혹은 가장 강한 [[화학 결합]]을 제외하고는, [[항성]]과 같이 극도로 뜨거운 환경에서는 [[금속 결합]]이 거의 불가능하다. 따라서 천문학에서 일컫는 '금속'은 [[화학]]에서 다루는 통상적인 금속과는 관련이 거의 없다. 예를 들면 [[탄소]], [[질소]], [[산소]], [[네온]]은 통상 화학 분야에서는 [[비금속]]으로 취급하지만, 상기 성분들이 많이 포함되어 있는 [[성운]]을 천문학에서는 '금속이 풍부한 성운'이라고 부른다.
 
한 천체의 금속함량은 그 천체의 나이를 알 수 있는 척도가 된다. [[대폭발 이론]]에 따르면 우주가 처음 탄생했을 때는 수소가 우주 구성 원소의 대부분이었고, [[대폭발 핵합성]]을 통해 상당한 양의 헬륨이 생겨났으며, 기타 매우 적은 양의 [[리튬]]과 [[베릴륨]]도 발생했다. 여기서 태어난, 항성종족 III으로 불리는 최초의 별들은 중원소가 거의 없었다.(위에서 언급했듯이 천문학에서는 헬륨보다 무거운 원소들을 중원소 또는 금속이라고 부른다.) 이 별들은 믿기지 않을 정도로 [[질량]]이 컸으며, 수명을 다하면서 [[핵합성]] 작용을 통해 [[주기율표]]의 26개 원소([[철]]까지)를 만들어 냈다. 이들은 [[초신성]] 폭발로 일생을 마치면서(항성종족 III는 목격한 사례가 없으나 초신성에서 중원소가 만들어진다는 점을 고려한 예측이다) 무거운 원소들을 우주 공간에 방출했다. 항성종족 III은 [[2007년]] 기준으로 아직 발견되지 않았으나, 대폭발 이론 모형을 통하여 이들이 존재했으리라고 추측하고 있다. 종족 III이 죽은 뒤 태어난 별들은 선조가 뿌린 원소들 속에서 태어났다. 지금 관측되고 있는 가장 늙은 별들은 항성종족 II라고도 불리는, 종족 III의 자손들로 이들의 금속함량은 매우 작다.<ref>{{웹 인용 | 저자=Lauren J. Bryant | 제목=무엇이 항성들을 움직이게 만드는가? | 작품명=Indiana University Research & Creative Activity | url=http://www.indiana.edu/~rcapub/v27n1/tick.shtml|accessmonthday=September 7 |accessyear=2005 }}</ref> 항성이 대를 이을수록 그들이 태어난 [[가스 구름]]이 선조가 만든 중원소가 풍부한 [[우주먼지]]를 많이 포함하고 있기 때문에, 후대 항성들 내부의 금속량은 증가한다. 이들은 다시 죽음을 맞으면서 [[행성상 성운]], 초신성 폭발의 형태로 금속이 풍부한 물질을 [[성간 매질]]에 공급하기 때문에, 이후 태어나는 별들은 더 많은 중원소를 갖게 된다. 이렇게 태어난 가장 젊은 별들([[태양]]도 포함되어 있다)은 금속 함유량이 더 높으며, 이들을 항성종족 I로 부른다.