타원은하

3. 크기와 모양

타원은하는 크기와 질량이 매우 다양하다. 크기는 0.1kpc 정도의 작은 것부터 100kpc 이상인 것까지 있으며, 질량은 10조원에서 거의 10000조원에 이른다. 이 범위는 다른 어떤 유형의 은하보다도 넓다. 가장 작은 왜소타원은하는 구상성단보다 크지 않지만, 성단에는 없는 상당량의 암흑물질을 포함하고 있다.

허블은 은하의 찌그러진 정도에 따라 타원은하를 E0에서 E7까지 분류했다. E0는 구형이며, E7은 가장 찌그러진 형태이다. 가장 흔한 형태는 E3이다.

타원은하는 크게 "상자형" 거대타원은하와 "원반형" 일반 및 저광도 타원은하의 두 가지 유형으로 나뉜다. 상자형 타원은하는 무작위 운동 속도가 방향에 따라 다르고(비등방성), 원반형 타원은하는 거의 등방적인 무작위 운동 속도를 가지지만 회전에 의해 평탄화되어 있다.

왜소구형은하는 불규칙은하나 만기형 나선은하와 더 유사한 특징을 보인다. 허블 분류를 넘어서는 D은하와 cD은하도 존재하는데, 이들은 거대한 헤일로를 가지며 더 확산되어 있다.

4. 별의 형성

타원은하는 전통적으로 높은 적색편이에서 처음 형성된 후 별의 형성이 끝나, 늙은 별들만 빛나는 은하로 묘사된다. 나선은하와 대조적으로 타원은하는 보통 황적색으로 보인다. 이전에는 타원은하에서 매우 적은 별 형성이 일어나는 것으로 여겨졌지만, 최근 몇 년간 연구에서 잔여 가스 보유량과 낮은 수준의 별 형성이 관측되었다.^[41][42] 허셜 우주 관측선을 이용한 연구에 따르면, 타원은하 중심의 블랙홀이 별 형성에 필요한 가스 냉각을 방해하는 것으로 추측된다.^[43]

최근 연구 결과에 따르면 초기형(E, ES 및 S0) 은하의 상당 부분(~25%)이 잔류 가스 저장소와 저수준의 별 생성을 보이는 것으로 나타났다.^[25][26] 허셜 우주 망원경 연구진은 타원은하 중심부의 블랙홀이 가스가 별 생성에 충분할 만큼 냉각되는 것을 막는다고 추측했다.^[27]

하지만 최근 관측에서 일부 타원은하에서 젊고 푸른 별이 발견되기도 한다.

5. 진화

현재의 통설에 따르면 타원은하는 동일한 질량을 가진 둘 이상의 은하가 충돌하고 병합되는 장기간의 과정의 결과로 형성되었을 것으로 추정된다.^[45] 이러한 큰 은하 병합은 초기에는 흔했지만, 오늘날에는 드물게 일어나는 것으로 추정된다. 작은 은하 병합은 서로 다른 질량을 가진 두 은하가 관여하며, 그 결과 거대 타원은하가 되지 않는다. 예를 들어, 우리은하는 현재 몇 개의 작은 은하를 흡수하고 있다. 우리은하는 안드로메다 은하와 40~50억 년 후에 충돌할 예정이며, 두 나선은하의 병합 결과 타원은하가 형성될 것이라는 이론이 있다.^[46]

모든 무거운 타원은하는 중심에 초대질량 블랙홀을 포함하고 있을 것으로 여겨진다.^[47] 블랙홀의 질량은 M-시그마 관계를 통해 은하의 질량과 밀접하게 연관되어 있다. 블랙홀은 별의 형성을 억제함으로써 초기 우주에서 타원은하의 성장을 제한하는 데 중요한 역할을 했을 것으로 여겨진다.

최근 관측에서는 일부 타원은하에서 젊고 푸른 별이 발견되기 시작했다. 또한 은하의 충돌·합병 과정으로 설명되는 구조도 타원은하 내부에서 발견되고 있다. 이러한 관측 결과를 바탕으로, 타원은하가 다양한 유형의 작은 은하들이 오랜 시간에 걸쳐 더 큰 은하로 충돌·합병한 결과 만들어진 것이라는 새로운 모델도 제안되고 있다.

6. 예

• 3C 244.1
• M49
• M59
• M60
• M87 (사건 지평선 망원경으로 최초로 영상이 촬영된 초대질량 블랙홀을 가짐)^[11][12]
• M89
• M105
• NGC 4697 (NGC 4697 은하군의 일부)
• ESO 383-76 (알려진 가장 큰 은하 중 하나)
• IC 1101 (아벨 2029의 중심 은하)
• 헤라클레스자리 A (초거대 타원은하)
• 마페이 1 (가장 가까운 거대타원은하)
• CGCG 049-033 (발견된 가장 긴 은하 제트를 가진 것으로 알려짐)
• 켄타우루스자리 A (특이한 형태와 먼지 띠를 가진 타원/렌즈형 전파 은하)
• NeVe 1 (뱀주인자리 초은하단 폭발의 근원)
• M86 (처녀자리에 있는 타원은하 또는 렌즈형 은하)

참조

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