은하계의 기본구조

은하계의 기본구조

1000억개의 자리 수(자리)의 항성과 성간물질로 이루어진 은하계는 팬 케이크 모양의 얇은 원반(디스크)과 그것을 감싸안는 것 같은 거의 구상의 헬로로 구성되어 있습니다. 디스크의 중심 부분에는 늘어난 타원체 모양의 구조가 있고 벌지라 불립니다. 태양은 디스크 중이며, 중심에서 약 2만 5000광년에 위치해 있습니다. 은하수는 디스크를 안에서 바로 옆에서 본 모습입니다.

 

디스크는 중심 근처만큼 질량밀도가 높아 밖으로 나가면서 밀도는 지수 함수적으로 감소합니다. 최외 인연부는 반경에서 약 6만광년 정도까지 확산되고 있습니다. 별과 성간물질의 대부분은 디스크에 있는 별이 약 9할, 성간 물질이 약 1할의 질량을 차지합니다. 성간물질은 디스크의 적도 면에 짙게 응집하고 있습니다. 거기에는 성간 먼지에 의한 흡수도 강해서 은하수가 중앙의 어두운 띠( 짙은 레인)로 양분된 것으로 보입니다. 디스크 중의 별과 성간물질은 은하 중심 주위를 회전하고 있습니다. 태양의 위치에서 회전 속도는 매초 약 220킬로미터(회전 주기 약 2억년)이지만, 넓은 반경에 걸쳐서 회전 속도는 거의 일정합니다. 디스크에서는 별 생성 활동이 현재에도 일어나고, 산개 성단, 발광 성운, 암흑 성운 등이 보입니다. 

 

정면형으로 보이고 있는 은하의 나선 구조는 쉽게 관측할 수 있지만 은하계에서는 태양이 디스크 내에 있는 것과 성간 흡수가 강하기 때문에, 은하 디스크의 소용돌이 구조를 가시 광선에서 볼 수 없습니다. 중성 수소 원자가 내는 파장 21센티미터의 전파 휘선이 관측 하게 되면서 1958년에 오르트들이 디스크 내의 중성 수소 가스의 밀도 분포를 내는 데 성공했습니다. 전파는 성간 먼지에 흡수되지 않고 은하계 전체를 내다볼 수 있기 때문입니다. 이 연구에 비로소 은하가 나선 팔 구조를 가지는 것이 실증되었습니다. 헬로는 연령의 낡은 종족 Ⅱ의 별에서 되지만 그 밀도는 디스크에 비하면 훨씬 낮습니다. 태양 근방에서 보면 해로에 속하는 별의 밀도는 데스크에 속하는 별의 밀도의 약 1000분의 1입니다. 헬로에는 구상 성단이 있어, 지금까지 약 150개가 알려졌습니다. 헬로의 별과 구상 성단은 은하 중심의 주위를 돌고 있지만 디스크처럼 모인 회전이 아니라 각자가 거의 무질서하게 다양한 궤도에서 회전 운동을 하고 있습니다.

벌지는 중심 정도 밀도가 높은 럭비공 같은 회전 타원체로 은하계의 막대 구조를 만들고 있으며 약 100억개의 항성이 있을 것으로 추정됩니다. 성간 흡수가 강하기 때문에 발디의 자세한 관측은 어렵습니다.