아이언 스타(Iron star)는 천문학에서 두 가지 서로 다른 유형의 항성을 지칭하는 용어이다.
1. 청색초거성
아이언 스타는 스펙트럼에서 금지선 FeII(이온화된 철) 선이 풍부하게 나타나는 청색초거성(blue supergiant)의 일종이다. 이들은 거의 조용한 뜨거운 밝은 청색변광성(LBV, Luminous Blue Variable)으로 분류된다. 대표적인 예로 용골자리 에타(η Carinae)가 있다.
2. 가상의 조밀성 유형
아이언 스타는 또한 우주의 아주 먼 미래, 약 10¹⁵⁰⁰년 후에 발생할 수 있을 것으로 추정되는 가상의 조밀성(compact star) 유형을 가리킨다. 이 개념은 다음과 같은 과정을 전제로 한다.
- 양자 터널링 효과를 통한 상온 핵융합이 일반 물질의 가벼운 원자핵을 핵자당 질량이 가장 낮은 철-56(⁵⁶Fe) 핵으로 융합시킨다.
- 그 후 핵분열과 알파 입자 방출은 무거운 핵을 철로 붕괴시켜, 항성 질량의 물체를 차가운 철 구체로 변환시킨다.
- 이러한 철로만 이루어진 항성 형성은 양성자가 붕괴하지 않는 경우에만 가능하다.
- 일부 예측에 따르면 중성자별의 표면이 철로 구성될 수 있지만, 이는 아이언 스타와는 다른 개념이다.
약 10¹⁰²⁶ ~ 10¹⁰⁷⁶년이 지나면, 아이언 스타는 중성자별과 블랙홀로 붕괴될 것으로 추정된다. 이 이론은 프리먼 다이슨(Freeman J. Dyson)이 1979년 《리뷰 오브 모던 피직스》(Review of Modern Physics)에 발표한 논문 "Time without end: Physics and biology in an open universe"에서 논의된 바 있다.
대중 문화에서의 등장
소련 영화 《안드로메다 성운》(Туманность Андромеды)은 아이언 스타의 중력 때문에 연료가 부족해진 우주선에 대한 이야기를 다루고 있으며, 이 별은 너무 어두워 적외선으로만 관측 가능한 것으로 묘사된다. 이 영화는 이반 예프레모프(Ivan Yefremov)의 동명 소설을 원작으로 한다.
