어제 반쯤 쓰다가 인터넷 오류메세지 뜨더니 날라갔습니다.

기운 빠지지만 다시 쓰겠습니다.

혹시 글쓰는 중간에 저장 하는 방법이 있나요?

 

이번 글에서는 Horologium, Reticulum, Dorado 별자리의 은하 5개를 소개하겠습니다.

남위 -40도 보다 더 남쪽의 대상들이라서 우리나라에서는 볼 수 없는 것들입니다.

또한, 은하의 분류법에 대해 알아보겠습니다.

그리고, 은하 핵에서 어떤 일이 일어나는 지에 대해서도 알아보기로 하지요.

 

먼저 Horologium의 NGC 1433입니다.

 

4,500만 광년 떨어진 나선은하입니다.

 

관측 포인트는

안쪽부터 시작해서

별상핵 - 타원형 코어 - Bar - Inner ring - Outer halo 까지 5가지로 구분해서 보시기 바랍니다.

하늘이 좋다면 outer halo에서 나선팔의 모습을 찾아 볼 수 있기를 바랍니다.

 

 

이 은하의 분류는 (R')SB(r)ab로 되어 있습니다.

 

암호같기도 한 이 분류에 대해서 좀 더 얘기해 보고자 합니다.

일반적으로 많이 알고 있는 허블 분류법은

Spiral은하를

나선팔의 타이트한 정도 에 따라 Sa, Sb, Sc로 나누고,

Bar가 있으면 SBa, SBb, SBc 라고 표기해서 모두 6개로 나누었습니다.

이렇게 하면 간단하기는 한데,

너무 다양한 모양의 은하들이 한 카테고리에 들어갈 수 밖에 없습니다.

은하의 모양이 다르다는 것은 각각 다른 성질을 갖는다는 뜻일테니까, 이렇게 해서는 은하를 체계적으로 연구하기가 힘듭니다.

그래서 1959년에 de Vaucouleurs(드 보꿀레)라는 분이 허블의 분류를 기본으로 해서 좀 더 세분화한 분류를 발표했는데 이를 revised Hubble classification 또는 de Vaucouleurs classification이라고 부릅니다.

이 분류에 따르면 Spiral은하는

1) 나선팔의 타이트한 정도와, bulge/disc의 밝기 차이, 나선팔에서 knot가 보이는 지에 따라

    Sa, Sab, Sb, Sbc, Sc, Scd, Sd, Sm 까지 8개로 나누고,

2) Bar가 있으면 SB,  없으면 SA로 나눕니다. Bar가 있는 듯 없는 듯 하면 SAB로 표시합니다.

    허블 시대만 해도 망원경의 해상력이 안 좋아서 Bar의 관측이 어려웠지만, 망원경이 좋아지면서 이제는 모든 나선은하의 60% 이상에서 Bar가 관측됩니다.

    나선팔이 만들어지는 과정을 컴퓨터로 simulation해 보면 자연스럽게 Bar가 만들어지게 됩니다. 오히려 "왜 30% 이상의 은하들에서 Bar가 안 만들어지는 지"가 의문입니다.

3) inner ring이 있는 은하는 (r)로 표시하고, inner ring이 안 보이기 때문에 spiral하게 보이는 은하는 (s)로 표시합니다. inner ring이 있는 듯, 없는 듯 하면 (rs)라고 합니다.

 

이 그림은 de Vaucouleurs자신이 한 스케치 인데, 이 분류법의 핵심이 들어 있습니다. 특히 2)와 3)의 설명을 그림을 통해서 알 수 있게 해 줍니다.

SB와 SA가 아래 위 양 끝에 있고, (r)과 (s)가 좌우 극단에 있으면서 이들의 조합으로 모든 나선은하를 표시하고 있습니다.

대부분의 은하는 이런 양극단의 중간에 스펙트럼으로 존재하게 됩니다.

 

4) 확실한 outer ring이 있으면 (R)을 앞에 붙입니다. 나선팔이 길게 뻗어 나가서 둥글게 고리모양을 하는 경우는 outer ring 처럼 보이지만 진짜 outer ring은 아니라는 뜻에서 outer pseudo-ring이라고 하는데 이는 (R')라고 앞에 붙입니다.

 

이 분류는 현재 은하 연구가들 사이에서 가장 널리 쓰이고 있고,

NSOG에서도 de Vaucouleurs 분류를 쓰기 때문에

위의 내용을 알고 계시면 많은 도움이 될 것입니다.

이것을 숙지하면 분류기호만 보고도 어떤 모습의 은하일 지 상상할 수 있습니다.

 

1433을 예로 들면 이 은하의 분류는 (R')SB(r)ab라고 했는데요.

먼저 S라고 했으니까 나선은하이고,

SB이니까 뚜렷한 bar가 있을 것입니다.

SB(r)이니까 inner ring이 보일 것이고,

SB(r)ab이니까 나선팔이 약간 타이트 하고, bulge가 disc보다 뚜렷하고, 나선팔에는 별로 knot가 안 보일 것으로 생각할 수 있습니다.

거기에 (R')이 붙은 것을 보면 바깥쪽 나선팔이 크게 돌면서 고리 모양을 할 것으로 생각됩니다.

 

이 내용을 몰라도 은하를 보고 즐기는데는 상관이 없지만, 어짜피 평생 별을 볼 것 이라면 한 번쯤 알고 지나가는 것도 좋겠습니다.

 

 

다음 은하는 같은 별자리에 있는 NGC 1512입니다.

 

4,000만 광년 정도 떨어져 있습니다.

 

관측포인트는

별상핵 - 코어 - Bar - inner ring - outer halo 입니다.

잠깐, 1433과 똑 같네요?

그렇습니다. 우연히도 1433과 거의 비슷한 위치에 거의 비슷한 타입의 은하가 있습니다.

이 은하의 분류는 (R')SB(r)a 입니다. 더 우연히도 둘 다 지구로 부터 정면으로 보이기 때문에 생김새가 매우 유사하게 보입니다.

 

 

잠깐 안시 관측의 범위를 넘어서는 얘기를 하겠습니다.

관심이 없으신 분은 넘어뛰시면 되겠습니다.

위 사진은 1512의 중심부 별상핵으로 보이는 부분의 확대 사진입니다. (inner ring과 혼돈하시면 안됩니다.)

이 사진에서 보면 고리모양으로 수많은 성단들이 생겨나고 있는데 이것을 circumnuclear ring이라고 부릅니다. (안시로는 이런 디테일은 안 보입니다.)

나선은하에서는 일반적으로 나선팔에서 별이 생겨나는데, 이런 은하 연구를 통해서 Bar가 발달한 은하는 중심부에서도 star burst가 일어나는 것이 밝혀졌습니다.

Bar가 발달한 은하에서는 Bar를 통해서 물질이 내부로 몰려들다가 핵과의 경계부에서 star burst가 일어나는 것으로 생각합니다.

 

 

자외선 파장으로 찍은 은하의 모습입니다.

가시광선에서는 잘 안 보이던 나선팔의 모습이 뚜렷합니다.

바깥쪽에서 outer pseudo-ring을 이루는 것이 보입니다.

하지만 안시 관측으로 이것을 볼 수 있을까요?  skyview사진과 비교하면서 outer arm의 흔적이나마 찾아 볼 수 있기를 기대합니다.

 

 

다음은 Reticulum자리의 NGC 1313입니다.

 

이 사진 보다 NSOG의 사진이 좀 더 사실감이 있을 것 같습니다.

이 은하는 SB(s)d로 분류되어 있습니다.

SB이므로 Bar가 뚜렷하게 보이고,

Sd이므로 나선팔은 거의 감겨 있지 않으면서, 뚜렷한 코어가 없을 것이고, 나선팔에 많은 knot가 보일 것으로 기대됩니다.

실제 모습도 딱 그렇게 보이네요...

 

안시에서 보이는 knot는 실제로는 산개성단과 발광성운들입니다.

발광성운은 O III 필터로 더 뚜렷이 보일 수 있습니다.

 

관측 포인트는

뚜렷한 Bar와

 O III 필터로 knot가 강조되어 보이는 지 입니다.

가능하다면 북쪽 팔이 동쪽으로 가다가 4개의 덩어리로 부서지는 것도 찾아 보도록 하지요.

 

 

이 사진에서 보면 좀 더 뚜렷하게 bar가 보이고, 수많은 성운들이 관찰됩니다.

나선팔이 완전히 벌어진 것이 보이는데, 이 또한 충돌은하의 특징입니다.

1,500만 광년 밖에 안 떨어진 가까운 은하라서, 많은 연구가 진행중인데,

많은 별이 만들어 지고 있어서 star burst galaxy로 분류됩니다.

 

1313은 한가지 미스테리를 간직하고 있는데

이렇게 은하가 뒤죽박죽(topsy turvy)된 모습을 보이려면 최근에 다른 은하와 충돌되었을 텐데, 그 은하의 흔적을 찾기 힘들다는 점입니다.

 

 

 

다음은 Dorado 자리의 NGC 1566 입니다.

 

남반구 showpiece은하입니다.

머리털 자리의 M99와 닮았다는데...

 

관측포인트는

별상핵 - 뚜렷한 코어 - 두개의 나선팔

나선팔이 어디까지 돌아가는지

 

 

NGC 1566은 5,000만 광년 떨어진 Dorado group의 중심은하입니다.

(R')SAB(s)bc 로 되어 있고,

커다란 나선팔이 거의 만나듯 이어져서 outer pseudo-ring을 이룹니다.

 

 

 

 

 

마지막으로 NGC 1672입니다.

 

약 6,000만 광년 떨어져 있습니다. (Dorado group의 일원으로 생각되었으나 이제는 조금 더 멀리 떨어진 다른 group으로 생각)

SB(s)b로 분류됩니다.

 

관측포인트는

별상핵 - 코어 - bar (양끝이 덩어리로 부서짐) - 북쪽 나선팔(그래서 one-armed galaxy라는 별명이 붙어 있습니다.)

도전대상은 남쪽 나선팔도 흔적이 보이는 지

 

다음 허블 사진을 보면

뚜렷한 핵과 그 주위로 inner spiral arm이 보입니다.

그 밖으로 bar가 보이고

bar의 바깥으로 여러개의 커다란 나선팔이 나가고

여기에는 많은 성단과 성운 및 암흑성운의 필라멘트 들이 보입니다.

물론 이런 구조들을 볼 수 있으리라고 기대하지는 않지만

허블 사진을 자꾸 보다 보면 안 보이는 것도 보이더라구요.

이것이 안시관측가들에게는

허블 사진의 부작용일까요,

아니면 축복일까요...

 

 

마지막으로 은하의 핵에 대해 안시관측과 상관 없는 얘기 한가지 더 하도록 하겠습니다.

관심이 없으신 분들은 패스~

은하의 핵은 emission spectrum에 따라 3가지로 분류합니다.

1) Nuclear H II region : 위에서 본 1433이나 1512처럼 핵 주위에서 star formation이 일어나고 있는 경우로 뚜렷한 bar를 가진 은하의 경우 이런 현상을 많이 보게 됩니다. 우리은하의 핵에서도 이런 현상이 보입니다.

2) Seyfert nuclei(Active galactic nuclei) :넓은 emission line이 강하게 핵에서 나오는 것으로, 별에 의한 방출선과는 뚜렷이 구분됩니다. 이는 중심부의 supermassive blackhole이 주변 물질을 accretion하면서 내뿜는 에너지에 의한 것으로 생각합니다. 거의 모든 은하에서 supermassive blackhole이 존재하지만, 블랙홀의 바로 주변에 빨아들일 물질이 없으면 이런 현상을 보이지 않습니다. 우리은하도 중심에 거대 블랙홀이 있지만 active galaxy는 아닙니다. 이런 active galactic nuclei가 있으면 강한 emission때문에 star formation은 오히려 방해 받게 됩니다.

3) LINER(Low Ionization Nuclear Emission-line Region): 약하게 이온화된 가스(O^+, N⁺ ...) 에 의한 방출선이 보이는 경우입니다. 이런 emission의 원인이 star formation에 의한 것인지, 약한 active galactic nuclei에 의한 것인지에 대해 논란이 있습니다. 약 30%의 은하에서 이런 방출선이 보이는데 대표적인 것이 M94, M104등입니다.

 

NGC 1672의 핵은 이런 세가지 중 어느것에도 딱 들어맞지 않습니다.

혹시 1672의 은하핵에서는 active galactic nucleus도 있고 동시에 star formation 도 일어나고 있는 특이한 경우가 아닌지에 대해 연구 중입니다.