은하 팽대부(銀河 膨大部, galactic bulge)는 은하 내에서 별들이 빽빽하게 모여 있는 군집을 가리키는 천문학 용어이다. 주로 대부분의 나선은하 중심에서 관측되는 별의 밀집 구조를 의미하며, 영어 'galactic bulge'의 번역어로 한국천문학회가 편찬한 《천문학용어집》에 등재되어 있다.
정의 및 구조
은하 팽대부는 나선은하의 중심부에 위치한 고밀도 별집단으로, 은하 원반(disc)과 은하 헤일로(halo)와 함께 은하의 주요 구성 요소 중 하나이다. 팽대부는 은하 중심 방향으로 갈수록 별의 밀도가 급격히 증가하는 특징을 보인다. 우리은하의 경우 팽대부는 직경이 약 2만 광년에 달하는 땅콩 모양의 구조를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
분류
현대 천문학에서는 팽대부를 크게 두 가지 유형으로 구분한다.
첫째, 고전적 팽대부(classical bulge)는 타원은하와 유사한 특징을 가진다. 주로 늙은 별들(항성종족 II)로 구성되어 붉은 색조를 띠며, 별들은 은하면에 대해 무작위적인 궤도를 따라 운동한다. 먼지와 기체가 부족하여 새로운 별의 형성이 거의 일어나지 않는다. 고전적 팽대부는 작은 은하 구조들 간의 충돌과 병합(merger) 과정을 통해 형성된 것으로 여겨진다.
둘째, 가짜 팽대부(pseudobulge) 또는 원반형 팽대부(disky-bulge)는 나선은하와 더 유사한 특징을 보인다. 이 유형의 팽대부에 있는 별들은 바깥 원반과 유사하게 규칙적인 방식으로 공전하며, 먼지와 기체를 포함하여 새로운 별 형성이 활발히 일어나기도 한다. 가짜 팽대부는 은하 원반의 영구진화(secular evolution) 과정, 즉 은하 막대(bar)와 나선 구조에 의해 물질이 중심부로 이동하면서 형성되는 것으로 추정된다.
초대질량 블랙홀과의 관계
대부분의 팽대부 중심에는 초대질량 블랙홀(supermassive black hole)이 존재하는 것으로 여겨진다. 블랙홀의 질량과 팽대부의 속도 분산 사이에는 M-시그마 관계(M-sigma relation)라고 불리는 밀접한 상관관계가 존재한다. 다만 팽대부를 동반하지 않는 초대질량 블랙홀을 가진 은하도 최근 관측된 바 있다.
관측 및 연구
은하 팽대부는 성간 먼지에 의한 가시광선 차단으로 관측이 어려웠으나, 허블 우주 망원경, 적외선 관측, 그리고 유클리드(Euclid) 우주 망원경 등의 현대 관측 장비를 통해 그 구조와 형성 과정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
