은하계(The Galaxy)와 은하계의 발견

태양이 속하는 은하. 우주에 다수 있는 은하 galaxy의 하나인데, 우리의 태양이 속한 은하로 남과는 구별해서 영어로는 galaxy의 g을 대문자로 쓰고 the, our을 그 앞에 붙입니다. 이에 대응해서 일본어에서는 은하가 아니다"은하"라고 부르기로 했습니다. 영어의 Milky Way Galaxy에 대응하는 "은하수 은하"라고 불리기도 합니다. 은하에는 타원은하, 렌즈상 은하, 나선 은하, 불규칙 은하등 여러가지 형태의 것이 있지만 은하계는 나선 은하에서, 그 중에서도 중심부에 막대 구조를 가진 막대 나선 은하로 분류됩니다. 은하계를 밖에서 보면 안드로메다 은하(M31)에 곧잘 비슷하다고 추정됩니다.

 

은하계와 은하의 발견사

1609년부터 1610년까지 망원경으로 하늘을 자세히 관찰한 갈릴레이는 어두운 밤하늘에 희미한 빛의 띠처럼 보이는 은하수가 사실은 미광 별의 모임임을 발견했습니다. 이 은하수를 만들 항성집단의 분포 하는 공간이 우주이며 그것은 태양계를 넘어 멀리 멀리 퍼지는 것이 상상됐습니다.

체계적인 관측에서 우주의 모양과 크기를 결정한다는 최초의 사람은 F·W·허셜입니다. 1785년에 발표된 "허셜의 우주"는 지름이 약 6000 광년, 두께가 약 1100광년의 원반형에서 태양은 거의 중심에 있었습니다.

별까지의 거리 결정 기술이 발달, 관측 데이터도 축적된 1922년에 네덜란드의 카프 테인이 새로운 우주 모델을 발표했습니다. 원반에 태양이 중심 근처에 있는 것은 허셜의 우주와 같지만, 직경은 약 5만광년, 두께가 약 1만광년이었습니다. 같은 시기 미국의 샤프리는구상 성단의 분포 범위가 우주라고 보면 그 크기는 약 30만광년도 되고, 태양은 중심에서 벗어난 끝 쪽에 위치하는 것을 깨달았습니다. 또 당시, 천구 상에서 은하수를 피하고 분포하는 소용돌이 성운의 정체가 무엇인지에 대해서도 천문학자들 사이에서 다른 해석이 되어 있었습니다.

 

1920년에 우주의 크기와 나선 성운의 정체에 대해서 당시의 두개의 생각의 대표자인 샤프리ー과 커어티스 Heber D. Curtis(1872― 1942)이 미국 국립 과학원에서 각각의 주장을 벌이다 공개 토론회가 열렸습니다. 샤프리ー은 "우주의 크기는 30만광년 정도로 나선 성운은 별이 태어나고 있다 가스의 구름"이라는 주장이었습니다. 한편 커어티스는 "우주의 크기는 3만광년 정도 나선 성운은 막대한 수의 항성 집단에서 옛날 칸트의 주장한 시마 우주이다"라는 주장이었습니다. 이건 나중에 The Great Debate(대 논쟁)라고 불리게 되었는데, 이 논쟁에서 결착은 나지 않았습니다.

 

1923년 허블이 나선 성운(M31)에 세 피이드이라 불리는 변광성을 발견하고 논쟁은 마무리했습니다. 시피이드가 보이면 거리를 잴 수 있고 그 결과 M31은 은하의 항성 집단의 하루카 밖에 있는 시마 우주인 것으로 나타났습니다. 결국 그것까지 우주로 여겨지던 은하수 별의 집단은 우주에 산재하는 이 규모의 다수의 항성 집단(은하)의 하나임을 알았던 것입니다. 나선 성운의 정체에 대해서는 커어티스의 주장이 옳았다만, 우주(은하)의 크기에 대해서는 그는 상당히 과소 평가했으며 샤프리ー의 추정이 현실에 가까웠습니다.