은하단

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머리털자리 은하단의 사진.

銀河團, Cluster of galaxies

1 정의

은하단은 중력에 의해 서로 묶인 은하의 집단 중 수백 개에서 수천 개 이상의 은하로 구성된 대규모적인 것이다. 수십 개 정도로 구성된 은하의 집단은 은하군이라 불린다. 또한 이런 은하군이나 은하단이 여럿 모여 1억에서 100억광년에 이를 때도 있는데, 이런 경우는 초은하단이라고 부른다.

2 설명

은하단의 크기는 약 2~10Mpc(메가파섹)이며,[1]

이름은 처녀자리 은하단처럼 은하단이 보이는 별자리의 이름을 따서 붙인다. 다만 이는 가까운 은하단의 경우로, 그 별자리에서 은하단이 주목할 만할 정도의 천체이면 그런 방식의 이름이 붙여진다.[2] 일부는 은하단의 형태나 눈에 띄는 물리량을 통해 별명이 지어지며,[3] 대부분 은하단은 그것에 대한 탐사를 목적으로 작성된 에이벨(아벨) 은하단 목록[4]에서, 더 최근의 탐사에서는 망원경[5]이나 탐사계획[6]의 이니셜과 적도좌표계 상의 천체의 위치[7]로 표현된다.

은하단의 구성요소는 1% 정도가 은하이며, 9% 정도는 뜨거운 X-선을 방출하는 가스, 그리고 약 90%의 구성요소는 암흑물질로 추정된다.

3 은하단의 분류

3.1 보츠-모건 분류

은하단의 형태를 구분하기 위해 1970년 로라 P.보츠와 윌리엄 윌슨 모건이 만든 분류법이다.

유형 I 은하단은 매우 거대하고 밝고 무거운 cD형 은하에 의해 지배된다. 예를 들어 이에 속하는 아벨2029 은하단의 경우, 2015년 1월 13일 기준으로 지금까지 발견된 것 중 가장 거대한 은하인 IC 1101 (반경 200만 광년) 하나가 은하단의 대부분을 차지한다.독재 [8][9]

유형 II 은하단은 밝기가 은하단과 관계된 타원 은하를 포함하고 있다. 즉, 유형 I 수준까지는 아니지만 중심부에 몇 개의 지배적인 타원 은하들이 발견된다. 머리털자리 은하단이 여기에 포함된다.

유형 III 은하단은 처녀자리 은하단과 같이 주목할만한 은하가 없다.

삭제된 유형 IV는 밝은 구성원이 대부분 나선 은하인 은하단이었다.[10]

3.2 규칙/불규칙 은하단

말 그대로 은하가 빽빽하고 구형의 규칙적인 배열을 보이면 규칙 은하단, 느슨하고 특정한 형태 없이 불규칙적이게 있을 경우 불규칙 은하단이라고 한다.

3.3 부유/부족 은하단

에이벨 반지름(은하단 중심으로부터 1.5 Mpc) 이내의 은하의 개수가 머리털자리 은하단과 같이 수백 개에서 수천 개인 은하단은 부유 은하단(rich cluster), 국부은하군이나 헤라클레스자리 은하단과 같이 수 개에서 수십 개인 은하단은 부족 은하단(poor cluster)이다. 국부은하군 안습
  1. ↑ 일반인에게는 광년이 더 익숙한 단위겠지만, 실제로 천문학자들이 자주 사용하는 거리 단위는 파섹이다. 파섹의 정의는 항목 참조.
  2. ↑ 한 별자리에서 은하단이 하나만 발견되는 경우는 아예 없기 때문이다.
  3. ↑ 예를 들자면 총알 은하단, 엘 고르도 은하단
  4. ↑ ex) 에이벨 1689
  5. ↑ ex) 사우스폴 망원경=SPT
  6. ↑ ex) MAssive Cluster Survey=MACS, Sloan Digital Sky Survey=SDSS
  7. ↑ ex) MACS J1149.6+2223 = MACS의 탐사로 발견된(관측된) 역기점 J2000, 적경 11시 49.6분, 적위 22˚ 23´에 위치한 천체
  8. ↑ 단, 여기에서 말하는 크기를 어떻게 정의하느냐에 대해서는 논란이 있다. 은하 전체 밝기의 절반을 포함하는 거리로 정의되는 (그리고 가장 보편적인 은하크기의 정의로 사용되는) 유효반경으로 따지면 IC 1101의 크기는 20만 광년 정도이다. 즉, 빛의 대부분이 은하 중앙에 집중되어 있고 희미한 외곽부가 아주 멀리까지 퍼져 있는 형태. 일반적으로 은하는 외곽으로 갈수록 점점 희미해져서 실제로 어디까지가 은하인지 명확한 경계를 긋기가 간단하지 않으며, 그렇기 때문에 최외곽 반경(= 200만 광년)은 측정 방법에 따라 크게 달라질 소지가 있는 것이다. 물론 유효반경 20만 광년이라는 것만으로도 매우 거대한 은하라는 사실에는 변함이 없다.
  9. ↑ 이 정도까지는 아니더라도, 수많은 은하들로 구성된 은하단의 중심부에는 이와 유사한 거대 은하가 자리잡고 있는 경우가 흔히 발견된다. 은하(=질량체)가 많이 모여있다는 것은 중력이 그만큼 강력하다는 뜻이고, 이렇게 형성된 중력장에 의해 시간이 흐를수록 중심부의 은하가 주변의 별과 가스 등을 계속해서 흡수하며 성장하기 때문 부익부 빈익빈.
  10. ↑ 처음에 고려되었으나 1970년 9월, 최종 논문 발표 전에 수정하여 삭제되었다.