영어 : Galaxy
안드로메다 은하를 자외선으로 찍은 사진.
1 개요
거의 모든 항성은 은하에 속해 있으며, 이 때문에 천문학에서 생물학의 세포와 유사한 일종의 단위가 된다. 우리 은하와 같이 큰 은하는 수천억 개에 달하는 항성 및 암흑 물질등의 기타 질량을 포함하고 있으며, 크기 또한 은하마다 매우 다양하나 그래도 인간의 상상력으로는 따라잡기 어려울 정도로 무진장 크다. 우리 은하만 해도 너비만 약 10만 광년으로 추정될 정도[1]. 2015년 현재 발견된 것중 가장 큰 IC 1101은하는 반경 200만 광년[2]에다 별 100조개가 모여있다.
그러나 우리 은하와 외부 은하가 워낙 멀리 떨어져 있기 때문에 과학기술이 부족했던 옛날에는 은하들을 싸그리 성운으로 묶어서 불렀다. 우리 은하 내의 천체로 생각했던 것, 그러나 에드윈 허블이 안드로메다 은하의 거리가 우리 은하의 반경보다 훨씬 멀리 떨어져 있다는 사실을 발견하면서 우리 은하 바깥의 천체라는 것을 최초로 밝혀내었고, 그저 나선 형태의 성운인줄 알았던 은하들이 우리 은하와 비슷한 규모의 거대 천체라는 사실이 밝혀졌다. 그 당시 인류가 생각했던 우주의 크기를 엄청나게 확장시킨 발견이었다.
거의 모든 은하는 초대질량 블랙홀을 중심부에 갖고 있을 것이라 추측된다. 우리 은하의 중심부인 궁수자리 A*도 초대질량 블랙홀이 위치한 자리로 추측된다. 이 블랙홀의 질량은 모체 은하의 형태와 강한 상관관계를 가지고 있는데, 은하의 벌지(중심부의 타원체 형태의 구조)(중앙팽대부)가 크고 무거울 수록 중심부의 블랙홀도 큰 경향을 가지고 있다. 왜소 은하나 만기형 나선 은하의 블랙홀은 보잘것없는 크기거나 거의 발견되지 않는 데 반해 타원 은하에는 태양 질량의 수십억 배에 달하는 괴물 블랙홀이 존재하는 경우도 있다.
별들이 모여서 성단을 이루는 것처럼 은하들도 군집을 이룬다. 중력에 의해 수십 개의 은하가 모인 군집을 은하군, 수백에서 천 단위로 모인 은하의 군집을 은하단이라 부르며 이런 은하군과 은하단이 이루는 집단을 초은하단이라고 한다.[3] 그리고 우주에는 이런 초은하단이 매우 많다(...). 허블의 우주팽창론에서 은하집단간의 거리가 서로 멀어진다는 말은 은하단과 은하단간의 거리를 이야기하는 것이다. 우리 은하는 국부 은하군이라 불리는 작은 은하군에 속해있고, 나아가서 이 은하군은 처녀자리 은하단을 중심으로 하는 처녀자리 초은하단에 포함되며, 처녀자리 초은하단은 그보다 더 큰 라니아케아 초은하단에 포함된다.
그리고 이러한 초은하단들이 모여서 구조물을 만들게 되는데 이것을 은하 필라멘트[4]라고 부르며 '헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성'은 100억 광년에 이르는 규모로 현재까지 알려진 우주의 구조물들 중 가장 큰 구조물로 알려져 있다.[5]
참고로 우주 전체 은하의 개수는 아무도 모르며, 단지 관측 가능한 범위 내에서의 은하가 수천억에 달할 것이라 추산하는 것일 따름이다. 우리가 보는 밤하늘 어디든 은하가 발견된다.[6] 관측장비의 발달에 비례해 그 발견되는 은하의 개수도 많아지고 있다.
가끔 은하들끼리도 서로 충돌하거나 다른 은하들을 잡아먹고 크기를 불리기도 한다. 우리 은하도 이런 과정을 거치면서 점점 덩치가 커진 것으로 추정되며, 마젤란 은하는 우리 은하의 덩치 불리기의 희생양으로 여기고 있다. 그리고 우리 은하는 수십억 년 후에 비슷한 덩치인 안드로메다 은하와 충돌한다. 본격 국부 은하군 대빵 자리를 겨루는 캐삭빵 대결. 혹은 퓨전!! 수소 가스가 많은 은하들은 충돌 과정에서 별 생성률이 높아지기도 하지만 이럴 경우 각자가 가진 수소 가스들을 하얗게 불태운 뒤 별 생성률은 다시 떨어진다. 우리 은하는 이 과정을 따를 예정.
충돌하거나 스쳐 지나갈 시 작은 은하가 큰 은하에게 별을 만들 재료인 가스를 빼앗기고 종래엔 금속만이 남는 '죽은 은하'로 변해버린다고 한다.그렇다면 그 동안 우리 은하는 여태껏 작은 은하들을 삥 뜯어서 수명을 늘리고 있는 양아치
 우리은하로 부터 1억 5000만 광년 떨어진 위치한 ESO 510-G13. |
파일:Y6RFN6f.jpg
근래에 새로 발견된 사실에 따르면, 우리가 알고 있는 평평한 원반처럼 생긴 은하와는 달리 우주의 약 70%의 은하가 위 사진 처럼 뒤틀린 모양을 하고 있다고 한다. 우리 은하를 포함해서. 은하의 중심에는 감마선 및 엑스선 거품[7]이 위아래로 뻗어 있는데, 정확한 원인은 아직 찾지 못했다. 주변 은하 또는 헤일로의 중력장으로 은하는 전체적으로 뒤틀린 모양을 하고 있으며, 수십억년에 걸쳐 출렁거리기도 한다. 은하의 바깥에는 암흑물질로 된 헤일로가 뭉쳐져 있는데 은하 전체 질량의 90%를 차지한다.
그리고 2016년 여름, 머리털자리 은하단에서 암흑 물질이 99.99%를 차지하는 은하(통칭: 암흑 은하)가 발견되어 'Dragonfly 44'란 명칭이 붙었다.# 물론 암흑 물질 항목에 언급됐듯, 물질 자체는 보이지 않기에 중심부에 미비하게 있는 항성들은 관측이 가능하다.
2 은하의 분류
은하의 모양은 흔히 안드로메다 은하에서 볼 수 있는 '나선은하'가 가장 많이 알려져 있지만, 실제로는 우리 은하처럼 중심부가 막대 모양을 한 '막대나선은하'라든가[8] 띠가 없이 전체적으로 매끄럽고 둥근 모습을 한 '타원 은하', 나선은하와 타원 은하의 중간 형태를 한 '렌즈형 은하' 등 여러 가지 모양이 있다.
가끔 중심이 지나치게 밝아서 '가까이 위치한 별'로 오인될 정도로 빛을 내뿜는 은하가 있는데 이런 은하는 퀘이사로 불리며 원시 은하가 아닐까 추측되고 있다.
센타우루스 A같이 전파를 많이 내뿜는 '전파 은하'도 있다. 중심핵에서는 물질이 분출하고 있으며 전파 사진을 통해 확인할 수 있다. X선 사진을 통해 중심핵이 밝게 빛나고 있어 뜨거움도 확인할 수 있다.
3 현재까지 인류가 발견한 은하[9]
- 우리 은하
- 안드로메다 은하
- M33삼각형자리은하
- 마젤란 은하
- 그외 수많은 국부 은하군 은하들
- IC 1101 - 반경이 약 210만 광년으로 지금까지 인류가 발견한 은하 중 최대 크기이다.
4 감마선 폭발
Gamma Ray Burst.
외부 은하에서 이따금씩 일어나는 정체불명의 감마선 대량 방출 현상을 말한다.
감마선폭발은 핵실험을 감시하기 위해 쏘아 올려진 미국의 위성 벨라에 의해 처음 발견되었다. 길게는 몇 시간, 짧게는 몇 초 정도의 지속시간을 가지고 있으며, 폭발이 일어나는 메커니즘은 구체적으로 밝혀지지 않았지만, 초신성과 관련되어 있는 것으로 보인다.- ↑ 모노케로스 링이 우리 은하에 포함된다는 견해에 의하면 15만 광년으로 추정. 현재는 학계의 주류적인 입장이 아니므로 주석처리.
- ↑ 최외곽 반경 기준. 은하의 크기를 말할 때 가장 보편적으로 사용되는 유효반경 (은하 전체 밝기의 절반을 포함하는 반경) 으로 따지면 약 20만 광년 정도이다.
- ↑ 다만 초은하단은 은하단처럼 은하들이 서로 간의 중력으로 결집한 천체가 아니라, 은하단이나 은하군 사이에 작용하는 중력이 우주의 팽창속도(달리 말하면 은하단의 후퇴속도)에 어느정도 영향을 주는 것으로 정의되는 무리일 뿐이다.
- ↑ 명칭은 필라멘트, 장성, 복합 초은하단, 거대퀘이사군 등 다양하게 불린다. *예: 슬론 장성
- ↑ 우주의 역사가 139억년 정도로 추정되는 걸 감안하면 엄청난 크기인 것이다!
- ↑ 허블 울트라 딥 필드를 보자. 왼쪽 위에 두개, 오른쪽 아래에 한개의 별을 제외하고는 화면 상에 보이는 모든 점이 은하라고 봐도 좋다. 이게 밤하늘에서 보름달 면적의 1/50만큼의 영역에서 발견되는 은하의 개수다.
- ↑ 페르미 감마선 우주 망원경이 발견해서 페르미 버블이라고 부른다.
- ↑ 단, 우리 은하가 막대나선 모양인 것이 밝혀진 건 21세기 들어서의 일이다.
- ↑ 여기에 적힌 건 목록화 되어 있는 수천만개 이상의 은하들 중 극히 일부의 예시에 지나지 않는다.
현재까지 인류가 발견한 은하 목록을 전부 나열하면 스크롤 내리다가 손가락이 닳아 없어진다.