은하의 형태 분류

은하의 형태 분류는 천문학자들이 은하를 겉보기 모습, 구조, 빛의 분포 등에 따라 여러 유형으로 나누기 위해 사용하는 체계이다. 은하의 형태를 분류하는 목적은 관측된 다양한 은하들을 체계적으로 정리하고, 이들의 물리적 특성과 진화 과정을 이해하기 위한 것이다. 현재까지 여러 분류 체계가 제안되었으며, 그중 가장 널리 사용되는 것은 에드윈 허블이 창안한 허블 순차(Hubble sequence)와 이를 확장한 드 보클레르 체계이다.

허블 순차

허블 순차는 에드윈 허블이 1936년에 창안한 은하의 형태 분류 체계로, 전통적으로 소리굽쇠 모양의 도표로 표현되어 "허블 소리굽쇠"(Hubble tuning-fork)라고도 불린다. 허블의 분류 체계는 은하의 겉보기 모습에 기반하여 크게 세 가지 유형으로 은하를 나눈다.

• 타원 은하(E): 매끄럽고 단조로운 밝기 분포를 가지며, 사진에서 타원 모양으로 나타난다. 기호는 "E"로 표현하고, 뒤에 하늘에서 보이는 타원율을 의미하는 정수 n이 붙는다(예: E0, E5 등).

• 나선 은하(S): 별을 형성하고 있는 나선 구조가 있는 평탄한 원반과, 별이 집중된 중심 영역인 팽대부로 구성된다. 기호는 "S"로 표현된다. 모든 나선 은하의 거의 절반은 중심 팽대부에서 뻗어나오는 막대 구조를 가지며, 이러한 막대 나선 은하는 "SB"로 표현된다.

• 렌즈형 은하(S0): 중심의 밝은 팽대부와 이를 둘러싸는 바깥의 원반 구조로 구성되지만, 나선 은하와 달리 나선 구조가 없고 활동적인 별의 형성이 일어나지 않는다.

이러한 큰 분류는 뚜렷한 규칙적 구조를 가지지 않는 불규칙 은하(Irr)와 같은 외양의 차이를 통해 확장된다. 허블 순차는 소리굽쇠 형태로 표현되는데, 손잡이 부분(왼쪽)에는 타원 은하가, 오른쪽의 두 평행한 갈래에는 막대 나선 은하와 정상 나선 은하가 배치되며, 타원 은하와 나선 은하 사이에는 렌즈형 은하가 위치한다.

드 보클레르 체계

드 보클레르 체계는 1959년에 제라드 드 보클레르가 처음 도입한 허블 순차의 확장 체계이다. 드 보클레르는 허블의 분류법이 나선팔의 조임 정도와 막대의 유무에 근거한 2차원적 분류만으로는 관측된 모든 은하의 형태를 적절히 설명할 수 없다고 주장하고, 고리와 렌즈가 나선 은하의 구조적 요소로 중요하다고 지적했다.

드 보클레르 체계는 나선 은하에 대해 세 가지 형태적 특징에 근거하여 더 정교한 분류를 도입했다.

• 막대: 막대가 없는 나선 은하를 SA형, 막대 나선 은하를 SB형, 미약한 막대 구조를 포함하는 중간형을 SAB형으로 표현한다.

• 고리: 고리 구조의 존재 유무에 따라 (r)형, (s)형, 전이 단계인 (rs)형으로 표기한다.

• 나선팔: 허블의 원래 체계보다 더 세분화된 나선 분류를 도입했다. Sd, Sm, Im 등의 추가 분류가 포함되며, Sm형과 Im형 은하는 마젤란 은하의 이름을 따서 "마젤란형" 나선 및 불규칙 은하라고 불린다.

드 보클레르 체계는 또한 수치적 허블 단계(T)를 도입하여 은하의 형태를 정량적으로 표현한다. T 값은 -6에서 +10까지 있으며, 음수는 조기형 은하(타원 은하와 렌즈형 은하), 양수는 만기형 은하(나선 은하와 불규칙 은하)와 상관된다.

여키스 분류법

여키스 분류법(Yerkes scheme) 또는 모건 분류법(Morgan scheme)은 미국의 천문학자 윌리엄 윌슨 모건이 만든 분류법이다. 이 체계는 은하에 있는 별의 스펙트럼(주계열성의 종류), 은하의 실제 모양과 겉보기, 중심에 별이 집중된 정도를 이용하여 은하를 분류한다. 분광형(a, af, f, fg, g, gk, k), 은하의 모양(B, D, E, Ep, I, L, N, S), 경사(1~7)의 세 가지 요소를 조합하여 분류한다. 예를 들어 안드로메다 은하는 kS5형으로 분류된다.

이용

허블 순차는 오늘날 전문적인 천문학 연구와 아마추어 천문학에서 가장 보편적으로 이용되는 은하 분류 체계로 사용되고 있다. 은하의 형태 분류는 은하의 진화, 구조, 물리적 특성을 연구하는 데 있어 기초적인 틀을 제공한다는 점에서 천문학의 중요한 분야로 자리 잡고 있다.