은하, 은하수, 우리은하

 

은하, 은하수, 우리은하

 

 
 
  요즘은 빛 공해 때문에 대도시 부근에서는 좀처럼 은하수를 보기 힘들지만, 아직도 시골이나 외딴섬 같은 곳에 가면 여름 밤하늘을 길게 가로지르는 빛의 강을 볼 수 있다. 우리가 어린 시절부터 견우·직녀 전설로 익히 듣던 은하수가 바로 그것이다.
 
 
  뿌옇게 보이는 이 은하수를 일컬어 서양에서는 밀키 웨이(Milky way)라 하고, 우리나라에서는 미리내라고 불렀다. '미리'는 용을 일컫는 우리 고어 '미르'에서 왔다. 태양계가 있는 우리은하를 그래서 미리내 은하라고도 한다.
 
 
  옛사람들은 은하수를 그저 빛의 강 정도로 생각했을 뿐, 정확한 정 체를 알 수 없었다. 은하수가 무엇인지 인류가 정홧히 알게 된 것은 17세기 들어서였다. 은하수가 실은 무수한 별들의 무리라는 사실을 발견하고 최초로 인류에게 보고한 사람은 이탈리아의 갈릴레오 갈릴레이였다. 1610년 갈릴레오는 자신이 직접 만든 망원경으로 은하수를 관측한 결과, 그것이 엄청난 별들의 집적이라는 사실을 최초로 확인했다.
 
 
  우리는 흔히 은하, 은하수, 우리은하라는 말을 곧잘 섞어서 쓰는데 용어의 뜻부터 명확히 해둘 필요가 있다.
 
 
  보통 은하라 하면, 일반적인 은하를 가리키는 보통명사로 영어로는 갤럭시(galaxy)다. 은하수는 지구에서 보았을 때 미리내 은하가 옆으로 보이는 모습, 곧 뿌연 띠 모양으로 하늘을 한 바퀴 두르고 있는 별 띠를 일컫는 고유명사다. 그리고 우리은하는 말 그대로 태양계가 속해 있는 미리내 은하를 일컫는 것이다. 영어로는 대문자를 써서 갤력시(Galaxy) 또는 밀키 웨이 갤럭시라고도 한다.
 
 
  그럼 은하란 무엇일까? 간략히 정의하면, 수백, 수천억 개의 별들과 우주 먼지인 성간물질, 그리고 아직도 정체를 모르는 암흑물질들이 중력으로 묶여 있는 천체를 말한다. 별의 개수는 몇백만 개부터 수십조 개에 이르는 거대한 은하까지 있으며, 크기도 몇만 광년부터 무려 600만 광년에 이르는 것까지 있다.
 
 
  그러나 은하가 아무리 방대하더라도 우주가 워낙 광활한 만큼 우주론의 기본단위는 별이 아니라 이들 은하이다. 은하 안에는 수많은 항성계, 성단, 성간 분자 구름이 있으며, 이 사이의 공간은 가스, 먼지, 우주선(Cosmic rays)들로 이루어진 성간물질들로 채워져 있다. 그리고 아직 정체가 밝혀지지 않은 암흑물질이 은하 질량의 약 90%를 차지하고 있다고 여겨진다.
 
 
  또 하나 중요한 사실은 많은 은하들의 중심에 초대질량 블랙홀이 존재한다는 점이다. 이 초대질량 블랙홀은 일부 은하들의 핵에서 발견되는 활동은하핵(은하의 중심 영역에서 매우 압축된 지역)의 주된 원인으로 지목되고 있다. 우리은하 역시 그 중심에 이러한 매우 무거운 블랙홀을 품고 있는 것으로 보인다.
 
 
  은하에 포함된 항성들은 모두 은하의 질량중심 주위를 공전하고 있다. 태양도 지구를 비롯한 태양계 천체들을 거느리고 다른 항성들과 마찬가지로 은하 주위를 공전한다.
 
 
  우주에는 다양한 형태의 은하들이 존재하는데, 일단 관측할 수 있는 범위의 우주에 존재하는 은하 개수는 약 2천억 개 정도로 파악되고 있다. 참으로 엄청난 숫자다. 북두칠성의 됫박 안에만도 약 300개의 은하가 들어 있다고 한다. 은하 간 거리는 평균 약 100만~200만 광년이고, 은하단 간 공간은 이것의 100배 정도 된다.
 
 
  이들 은하는 우주공간 안에 골고루 퍼져 있지 않고 상호 중력으로 무리를 이루고 있는 것이 보통이다. 수십 개의 소규모 은하들로 이루어진 은하 집단을 은하군이라 하고, 100개 이상에서 수천 개에 이르는 밝은 은하들을 포함한 은하 집단을 은하단이라 한다.
 
 
  그리고 은하단들이 모여 초은하단이라고 불리는 거대한 구조를 형성하는데, 초은하단은 가느다란 선이나 넓은 판과 같은 구조를 따라 분포한다. 이들을 수억 광년의 규모로 보면, 은하들이 밀집해 있는 영역과 텅 비어 있는 영역(초공동)이 있음을 알 수 있다. 이를 통틀어 우주 거대구조라 일컫는다.
 
 
  은하들은 각기 크기·구성·구조 등이 상당히 다르지만, 나선은하의 경우 대략적인 모습은 중심 근처에 많은 별들이 몰려 있어 불룩해 보이는 팽대부, 주위의 나선팔, 은하 둘레를 멀리 구형으로 감싸고 있는 별들과 구상성단, 성간물질 등으로 이루어진 헤일로(halo), 그리고 은하 중심인 은하핵으로 나눌 수 있다