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안녕하세요. 훈하니 @hunhani입니다.

오늘은 허블의 분류 및 다양한 은하의 종류와 형태에 대해 살펴보겠습니다. @oldstone 님께 천체물리학을 쉽게 설명해주는 글을 부탁받았습니다. @oldstone 님께 이번 시리즈를 헌정합니다.

대문을 제작해주신 @leesol 님께 감사드립니다.

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허블의 분류

수천억 개의 별이 중력으로 묶여 우주에서 거대한 구조를 이루고 있는 천체를 은하라고 부릅니다. 천문학자 에드윈 허블은 은하를 그 모양과 형태에 따라 구분하였습니다. 허블이 1920년 제안한 이 은하 분류법을 허블의 분류라고 하며 오늘날까지 널리 쓰이고 있습니다. 렌즈형 은하 S0를 원점 삼아 크게 타원 은하 E, 정상 나선 은하 S, 막대 나선 은하 SB로 나누며, 여기에 속하지 않는 이상한 형태의 은하를 불규칙 은하로 분류합니다.

렌즈형 은하

타원 은하와 나선 은하의 중간에 해당하는 특성을 가진 은하입니다. 원반부에 비해 큰 돌출부를 지니며 전체로서 볼록렌즈를 옆에서 본 듯한 형태를 띱니다. 원반이 존재하지만 나선팔을 확인할 수 없습니다**. 렌즈형 은하는 성간 물질을 모두 소진했거나 대부분 잃어 별 탄생이 매우 적게 일어나기 때문에 주로 늙은 별들로 이루어져 있죠. 그러나 먼지가 거의 없는 타원 은하와 달리 이들은 원반에 상당한 먼지를 함유하고 있는 경우가 많습니다.

렌즈형 은하 – 솜브레로 은하

타원 은하

나선팔을 가지지 않고 타원 모양을 하고 있는 은하입니다. 타원 은하는 기체나 먼지가 적어 늙은 별로 이루어져 있고 붉은 색을 띱니다. 크기가 매우 다양한데 기호 E0 ~ E7로 나타내는데 E0 쪽은 구형에 가깝고 E7 쪽은 납작한 타원 형태에 가깝습니다. 중심으로부터 주변으로 가면서 완만하게 어두워지는 형상을 하고 있습니다. 타원 은하에는 성간 물질이 거의 없고 구상성단(은하 중심의 주위를 마치 위성처럼 도는 구형 항성의 모임으로 중력에 의해 구형 모양을 단단하게 유지하며 중심부로 갈수록 별의 밀도가 높아집니다.)과 비슷한 항성계로 구성되어 있습니다. 이 때문에 타원 은하는 상대적으로 흡수 물질에 의한 내부 구조나 밝기가 결여되어 있어 구조가 단순한 편이죠. 타원 은하는 대부분 나선 은하보다 크기 때문에 은하 간 상호작용으로 인해 여러 은하들이 합체하여 생성된다고 알려져 있는데요. 은하 탄생 당시 디스크가 형성될 시간도 없이 폭발적으로 별 탄생이 이루어졌기 때문에 원반을 가지지 않게 되었습니다. 따라서 타원 은하의 별들을 비교적 불규칙한 공전 궤도를 그리고 있습니다.

타원 - ESO 325-G004 은하

나선 은하

중심에 팽대부를 지니고 그 주위를 여러 개의 나선팔이 휘감고 있는 형태의 은하입니다. 나선 은하는 나선팔이 핵으로부터 직접 연결된 정상 나선 은하와 핵을 가로지르는 막대에 나선팔이 연결된 막대 나선 은하로 분류됩니다. 태양계가 있는 우리 은하와 우리가 잘 알고 있는 안드로메다 은하 역시 막대 나선 은하죠. 다량의 저온 기체와 먼지로 이루어진 성간 물질이 나선팔을 따라 분포하므로 나선 은하에서는 젊은 별이 나선팔을 따라 분포하며, 중심부나 헤일로에는 주로 늙은 별이 분포합니다. 젊은 별로 이루어져 있어 푸른 색을 띱니다. 나선 은하의 별들은 규칙적인 공전 궤도를 그리고 있는데 은하 탄생 후 각운동량 보존에 의해 생겨난 가스 디스크에서 탄생했기 때문이라고 알려져 있습니다.

막대 나선 은하 – 우리 은하

막대 나선 은하 – 안드로메다 은하

정상 나선 은하 – 소용돌이 은하

막대 나선 은하 - NGC 1300 은하

왜소 은하

타원 은하와 나선 은하가 눈에 띄게 많이 관측됨에도 불구하고, 우주에 존재하는 대부분의 은하는 왜소 은하입니다. 이러한 작은 은하들은 그 크기가 우리 은하의 약 1 %에 불과하며, 겨우 몇 십억 개의 별만이 존재합니다. 왜소 은하는 타원이나 나선 은하와 같이 분명한 모양을 띄지 않습니다. 굳이 형태로 분류하자면 타원 은하와 비슷하다고 할 수 있지만 타원 은하와 달리 왜소 은하는 밝은 핵 지역이 없다는 것이 큰 차이점입니다.

왜소 은하 – DDO 68 은하

불규칙 은하

불규칙 은하는 대칭적이거나 규칙적인 구조를 보이지 않습니다. 대표적으로 대 마젤란 은하와 소 마젤란 은하가 있는데요. 불규칙 은하는 크기가 작기 때문에 다른 은하와의 합병을 겪지 않아 이전의 별 탄생률이 비교적 적었기에 현재까지 풍부한 기체와 먼지를 포함하고 있습니다. 이 풍부한 기체와 먼지 덕분에 현재 별 탄생이 활발하게 이루어지는 경향을 보이고 있습니다. 과거에 별 탄생률이 적었기 때문에 오늘날 별 탄생률이 높다니 아이러니 하지요.

불규칙 은하 – 대 마젤란 은하

허블 분류의 의의

허블 분류법은 전적으로 은하의 형태에 의거하여 분류한 것으로 중요한 은하의 물리적 특징이 고려되지 않았습니다. 그러나 신기하게도 나중에 은하의 형태와 물리적 특징이 밀접하게 연결되어 있음이 드러났는데요. 예를 들어, 나선팔 영역에서 별 탄생률이 높고 타원 은하의 경우 비교적 늙은 별로 이루어져 상대적으로 붉게 보이는 경우가 많죠. 허블이 직관에 따라 형태에 따라 구분한 분류법이 이후 실제 물리적 특징을 함께 내포한 것이 밟혀져 오늘날까지 널리 사용되는 분류법으로 거듭난 것입니다.

다음 편을 기대해주세요!

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• 본문에서 사용된 모든 이미지는 구글 이미지에서 가져왔음을 밝힙니다.
• 본문을 작성하는데 있어 천재학습백과, 위키피디아, ZUM 학습백과, 나무위키 내용을 참조하였습니다.

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