1. 개요
얼어붙은 별(Frozen Star)은 먼 미래에 우주의 중원소(천문학에서의 금속)가 더욱 풍부해졌을 때 생성될 것으로 추정되는 가상의 항성이다. 표면 온도가 물의 어는점과 동일한 0℃에 불과할 것으로 예측되기에 이러한 이름이 붙게 되었다. 한 때 블랙홀이 얼어붙은 별로 불렸던 적도 있으나, 이와는 별개의 천체이다.[1][2]2. 상세
현 우주의 중원소 함량에서는 목성 질량의 70배 이하[3]의 천체는 전부 갈색왜성이나, 중원소가 풍부하다면 항성 질량의 하한선이 목성 질량의 40배까지 낮아질 수 있다. 중원소가 단열재 역할을 하여 중심핵이 수소 핵융합을 일으킬 수 있는 온도를 유지시켜주기 때문이다.가장 작은 별의 크기는 목성 정도 크기가 될 것이다. 목성 질량의 40배인 갈색왜성이 목성 정도 크기이기 때문이다. 얼어붙은 별은 적색왜성에 비해 핵융합이 매우 적게 일어나기 때문에 질량이 커질수록 크기가 작아진다. 이러한 점 역시 갈색왜성의 특징을 공유한다.
상상도에서는 파란빛 또는 검은빛을 내는 항성으로 묘사되는 경우가 흔하지만 실제로는 Y형 갈색왜성과 비슷한 모습을 할 것으로 추정되며, 얼음으로 이루어진 구름이 표면에 존재할 것으로 예상된다. 또한 이들의 밝기는 가시광선 뿐 아니라 모든 스펙트럼에서의 복사 방출량을 다 합하여도 현 우주에 존재하는 가장 어두운 적색왜성보다 1000배 더 어두우며, 가시광선은 전혀 내뿜지 않으므로 만일 이들이 존재하더라도 육안으로 관측하는 것은 어려울 것이다.
동일한 이유로 골디락스 존도 전혀 존재하지 않을 것이다. 다만 주변에 얼음 행성이 있을 경우 목성의 위성 유로파(위성)처럼 얼음 표면 밑에 조석력과 지열로 유지되는 액체 물이 존재할 가능성이 있으며, 이보다 질량이 약간 많은 천체여서 표면 온도가 물이 액체로 존재할 수 있는 온도 범위 내일 경우 구름 위를 떠다니는 생명체의 존재 가능성을 예상해볼 수 있다.
항성의 수명은 질량에 반비례하여 기하급수적으로 늘어나므로 적색왜성보다 훨씬 긴 수명을 가질 것으로 예상된다. 이들의 수명과 진화 과정을 정확히 시뮬레이션한 자료는 없으나, 이들의 밝기가 가장 어두운 적색왜성의 1000분의 1이라는 점을 이용하여 추측하면 대략 1경 년 정도이다.
이보다 질량이 많으면 얼어붙은 별과 적색왜성 사이의 질량을 가지는 주계열성도 가능하다. 이러한 천체들은 어두운 붉은빛(표면 온도 수백℃, 분광형상 T형)으로 빛날 것으로 예상된다.
일부 과학자들은 얼어붙은 별을 새로운 분광형인 H형으로 분류하자는 주장을 하고 있으나, 아직 관측이 불가한 가상의 천체이기에 이에 대한 논의는 활발하지 않은 편이다.