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아름다운 밤하늘을 보면 별자리 말고 떠오르는 것이 있습니다. 아름다운 은하수를 수놓는 많은 은하들이 있는데요. 이번 포스팅에서는 은하를 구분하는 방법과 은하종류는 어떤 것이 있는지 알아보겠습니다.
은하는 모양에 따라 구분한다
허블은 수많은 외부 은하를 관측하여 그 형태에 따라 타원은하, 나선은하, 불규칙은하로 구분했습니다.
타원은하는 E로 표시하고 겉보기 평탄도에 따라 E0~E7로 나뉩니다.
나선은하는 보통의 나선은하와 그 중심에 있는 막대 모양의 나선은하로 나뉩니다.
렌즈형 은하는 SO나 SBO로 표시되며 처음에는 타원은하와 나선은하의 중간 정도로 생각되었으나, 광분포 등의 연구를 통해 나선은하와 성격은 비슷하나 나선구조와 흡수물질이 없는 것으로 생각됩니다.
불규칙은하는 일정한 형태가 없고 중심핵이나 회전 대칭이 없는 은하입니다. 마젤란은하처럼 밝은 O, B형 별이 관측되는 Type 1과 M82처럼 개별 별이 구분되지 않는 Type 2로 세분됩니다.
타원형으로 생긴 타원은하와 나선형으로 생긴 나선은하
타원은하는 타원형 또는 구형의 형태를 가지고 있습니다. 그리고 중심에서 주변으로 이동하면서 점차 어두워집니다. 은하 표면의 밝기는 은하 중심으로부터의 거리의 1/4 제곱에 반비례하여 어두워집니다. 성간 가스나 성간 먼지와 같은 성간 물질은 거의 없고 O형과 B형의 별들은 없고 대부분 2등급의 오래된 별들로 구성되어 있습니다. 은하의 구조는 단순해서 불규칙한 내부 구조나 밝게 보이는 별들은 찾아보기 어렵습니다. 질량은 태양보다 1조 배 이상 큰 질량의 것부터 100만 배 미만의 작은 질량의 것까지 다양합니다.
나선은하는 중심부의 볼록한 부분과 그것을 둘러싸고 있는 평평한 원반으로 구성되어 있습니다. 중심부에는 구형 은하의 중심부가 있으며, 그로부터 두 개 이상의 나선팔이 뻗어 나와 소용돌이를 형성합니다. 볼록한 부분은 인종 2의 오래된 별로 구성되어 있는 반면, 나선팔, 특히 나선 팔은 이온화된 수소 도메인과 어두운 성운뿐만 아니라 O형 및 B형 청백색 거성을 포함하여 종종 하나의 젊은 별이 복잡하게 분포하여 불규칙한 모양을 보입니다. 타원은하와 달리 나선팔에는 주로 존재하는 많은 양의 성간 물질이 있습니다. 표면의 밝기는 중심부의 타원은하와 같은 분포를 보이나 빛의 세기는 바깥쪽으로 갈수록 지수함수적으로 감소합니다. 밀도파 이론은 나선팔의 형성이 밀도분포의 차이와 주변의 다른 은하들이 접근할 때 중력에 의해 생성되었다는 이론에 의해 발생한다고 설명합니다. 나선은하의 회전은 중심부로부터 거리에 비례하여 증가하는 강체회전운동을 하지만, 바깥쪽에서는 거리에 관계없이 거의 같은 속도로 회전하는 차동회전운동을 합니다. 타원은하와 달리 나선은하의 지름은 수만 광년으로 중심부에 큰 차이가 없습니다. 나선은하는 수백억 개의 별들과 그 주변에 수백 개의 구상성단들로 구성되어 있습니다. 이 유형에는 은하와 안드로메다 은하를 포함한 많은 은하들이 포함되어 있습니다.
막대 나선 은하, 렌즈형 은하, 불규칙 은하
막대 나선은하는 핵의 양쪽으로 뻗어 있는 대칭 막대 구조를 가지고 있으며, 여기서 나선팔이 시작됩니다. 막대 구조에 따라 상당한 어두운 성운의 선이 많이 보입니다.
렌즈형 은하는 타원은하와 나선은하의 중간형으로 평평한 타원핵을 중심으로 얇은 원반형 주변을 형성하고 있습니다. 옆에서 보면 볼록렌즈처럼 생겨서 이름이 지어졌습니다. 나선은하와 다른 점은 원반에 나선 구조가 보이지 않는다는 것입니다. 인종 2개의 별로만 이루어져 있고 중성 수소가스나 암흑 성운이 없다는 점은 타원은하에 가깝습니다. 렌즈형 은하는 큰 은하에서 흔히 볼 수 있기 때문에 나선은하의 가스 내용물이 은하 간의 충돌에 빠졌다는 주장도 있습니다.
불규칙은하는 타원은 있지만 일정한 모양이 없는 불규칙은하로 바깥은하의 약 4분의 1을 차지합니다. 별과 성간 물질은 불규칙하게 분포하며 1형과 2형으로 나뉩니다. 1형 불규칙은하는 젊은 O형과 B형 별과 이온화된 수소 영역이 풍부하고 중성 수소 가스 영역도 많습니다. 그 예로 헤마젤란 은하와 소마젤란 은하가 있습니다. 불규칙 은하의 두 번째 유형은 기본적으로 타원형의 렌즈 모양 은하이지만 개별 별들은 보이지 않아 가스 성운의 집합체로 보이며 실 모양의 어두운 성운이 불규칙적으로 분포합니다. 여기에는 큰 곰자리에 있는 M82 은하가 포함되어 있는데, 은하의 진화 단계에서는 아직 명확하지 않지만 이들 은하는 은하 간의 충돌이나 폭발로 인해 발생했을 것으로 추정됩니다.