로슬란트평균불투명도 (Rosseland Mean Opacity)
한 줄 정의: 별 내부에서 복사가 얼마나 잘 가로막히는지를 파장 전체에 대해 평균한 값입니다.
쉽게 풀면
별 속의 빛은 곧장 밖으로 나오지 못하고 기체 입자에 흡수되고 산란되며 조금씩 새어 나옵니다. 이 가로막히는 정도를 불투명도라고 하는데, 파장마다 값이 다르기 때문에 하나의 대표값이 필요합니다. 로슬란트평균불투명도는 복사가 가장 잘 빠져나가는 파장에 가중치를 더 주는 방식으로 평균한 값으로, 실질적인 저항을 나타냅니다.
왜 중요한가
불투명도는 복사로 에너지를 나를 때의 온도 기울기를 결정하므로, 별의 내부 구조와 어디서 대류가 시작되는지를 직접 좌우합니다. 원소 조성이 조금만 달라져도 불투명도가 크게 바뀌기 때문에, 태양 내부 구조를 두고 벌어진 태양 조성 문제처럼 정밀 항성물리의 핵심 쟁점으로 등장합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"갱신된 로슬란트평균불투명도 표를 적용하자 대류층 바닥의 위치가 기존 모형보다 안쪽으로 이동하였다."
조금 더 깊게 보면
평균이 복사 흐름의 역수에 대해 가중되기 때문에, 특정 파장에서 매우 불투명하더라도 다른 파장이 열려 있으면 전체 값은 크게 오르지 않습니다. 온도와 밀도, 조성에 따른 값을 미리 계산한 불투명도 표를 항성 진화 코드에 입력해 쓰며, 철 계열 원소의 흡수가 만드는 불투명도 봉우리가 특정 변광성의 맥동을 일으키는 원인으로 지목됩니다. 저온 영역에서는 분자와 먼지가 불투명도를 지배합니다.
주의할 점
의학 영상이나 재료 분야에서 말하는 불투명도와 이름이 겹치지만, 여기서는 단위 질량당 복사 흡수·산란 계수를 뜻하는 항성 내부 물리량입니다. 파장별 불투명도와 그 평균값을 구분해 써야 합니다.