외부 은하와 우주 팽창

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① 허블의 은하 분류 : 허블은 외부 은하를 가시광선 영역에서 관측되는 형태에 따라 타원 은하, 나선 은하, 불규칙 은하로 분류하였다.

▶ 타원 은하는 E, 정상 나선 은하는 S, 막대 나선 은하는 SB, 불규칙 은하는 Irr로 표현한다.

② 은하의 종류

타원 은하 : 성간 물질이 거의 없는 타원형 은하로, 비교적 늙고 온도가 낮은 별들로 이루어져 있다. 모양이 가장 원에 가깝게 보이는 은하를 E0, 가장 납잡한 타원형으로 보이는 은하를 E7로 세분 하였다.
나선 은하 : 은하핵과 나선팔로 구성되어 있다. 나선팔에는 젋은 별들과 성운들이 모여 있고, 중심부에는 은하핵을 포함한 중앙 팽대부라고 하는 밀도가 큰 부분이 위치한다.

- 나선 은하는 은하핵을 가로지르는 막대 모양 구조의 유무에 따라 막대 나선 은하와 정상 나선 은하로 구분한다. 나선팔에는 성간 물질과 젊은 별들이 많으며, 중앙 팽대부와 헤일로에는 늙은 별들과 구상 성단이 주로 분포한다.

- 나선팔이 감긴 정도와 은하핵의 상대적인 크기에 따라 Sa, Bb, Sc 또는 SBa, SBb,SBc로 구분한다.

▶ 나선 은하의 경우 뒤에 붙은 소문자가 a -> b -> c 순으로 갈수록 중심핵의 크기가 상대적으로 작고 나선팔이 느슨하게 감겨 있다.

※ 은하

항성, 성간 물질, 암흑 물질 등이 중력에 의해 묶여 있는 천제들의 집합체이다.

※ 나선팔

보통 나선 은하의 양쪽 끝부분에 위치하고 중앙 팽대부를 휘감아 돌고 있는 팔 모양의 부분으로 젋고 온도가 높은 별들이 주로 모여 있으며, 밀도가 큰 성간운이 모여 있는 곳에서 별이 탄생한다.

허블의 분류 체계로는 분류하기 어려운 전파 은하, 퀘이사, 세이퍼트은하 등을 특이 은하라고 한다. 이 은하들은 일반적인 은하에 비해 전파나 X선 영역에서 강한 에너지를 방출할 뿐만 아니라 그 밝기가 시간에 따라 변하는 등 일반 은하와는 다른 특성을 보인다.

① 전파 은하 : 보통 은하보다 수백 배 이상 강한 전파를 방출하는 은하로, 관측하는 방향에 따라 핵이 뚜렷한 전파원으로 보이거나 제트(jet)로 연결된 로브(lobe)가 핵의 양쪽에 대칭으로 나타나는 모습으로 관측된다.

▶ 전파 은하의 제트와 로브의 일부 영역에서는 강한 X선을 방출하는데, 이것은 블랙홀에 의해 고속으로 움직이는 전자와 강한 자기장 때문이라고 추정하고 있다.

② 퀘이사 : 수많은 별들로 이루어진 은하이지만 너무 멀리 있어 하나의 별처럼 보인다.

퀘이사는 적색 편이가 매우 크게 나타나며, 이를 통해 구한 후퇴 속도가 빛의 속도로 약 0.1 ~ 0.82배나 된다. ▶ 적색 편이가 크다는 것은 퀘이사가 매우 먼 거리에서 빠른 속도로 멀어지고 있다는 뜻이다.
대부분의 퀘이사는 우주 생성 초기에 만들어진 것이고, 지금까지 발견된 가장 멀리 있는 퀘이사는 우주가 탄생한 후 약 8억 년이 되었을 때 생성된 것이다.
퀘이사에서 방출되는 에너지는 보통 은하의 수백 배나 되지만 에너지가 방출되는 영역의 크기는 태양계 정도이다. 이렇게 작은 공간에서 많은 에너지를 방출하고 있는 것으로 보아 퀘이사의 중심에는 질량이 매우 큰 블랙홀이 있을 것으로 추정된다.

③ 세이퍼트은하

일반적인 은하에 비해 핵이 다른 부분보다 상대적으로 밝고, 은하 내의 가스운이 매우 빠른 속도로 움직이고 있어 스펙트럼에서 넓은 방출선이 관착된다. 이것을 은하의 중심부에 질량이 매우 큰 물체가 있다는 것을 의미하기 때문에 세이퍼트은하의 중심부에는 거대한 블랙홀이 있을 거을 추정된다.
세이퍼트은하는 대부분 나선 은하의 형태로 관측되며, 전체 나선 은하 중 약 2%가 세이퍼트은하로 분류된다.

※ 퀘이사

처음 발견 당시 별처럼 관측되었기 때문에 항성과 비슷하다는 뜻인 준성체라는 이름을 붙였다.

※ 적색 편이

천체가 관측자로부터 멀어질 때 관측되는 파장이 정지 상태의 파장(고유 파장)에 비해 길어지는 현상이다.

④ 충돌 은하

우주에 무리를 지어 분포하는 은하들 중 서로 가깝게 있는 은하들은 큰 인력이 작용하여 충돌하기도 한다. 하지만 은하들이 충돌할 때 별들끼리 충돌하는 경우는 거의 없다.
두 은하가 충돌할 때는 거대한 분자운들이 충돌하게 되고 격렬한 충격이 발생하면 갑자기 기체가 압축되어 많은 별들이 탄생할 수 있다.
두 은하가 가까이 접근하면 은하끼리 인력이 작용하여 길게 휘어진 구조물과 같은 특이한 형태가 나타나기도 한다.
현재 약 250만 광년 떨어져 있는 안드로메다은하는 우리은하와 점점 가까워지고 있으며, 약 40억 년 후에 충돌할 것으로 추정하고 있다.