맑은 밤에는 밤하늘에 은하수의 밴드를 만들 수 있습니다. 천년 동안 천문학 자들은 그것을 경외감으로 바라 보면서 우리 태양이 은하계에서 수십억의 별에 불과하다는 것을 천천히 깨닫게되었습니다. 시간이 지남에 따라 우리의 도구와 방법이 개선됨에 따라 우리 은하 자체는 우주를 구성하는 수십억 개의 은하 중 하나에 불과하다는 것을 깨달았습니다.
상대성의 발견과 빛의 속도 덕분에 우리는 우주를 살펴볼 때 시간을 거슬러 올라간다는 것을 알게되었습니다. 우리는 10 억 광년 떨어져있는 물체를보고, 그 물체가 10 억년 전에 어떻게 보였는지를보고 있습니다. 이 "타임머신"효과는 천문학 자들이 은하가 어떻게 생겨 났는지 (즉, 은하 진화)를 연구 할 수있게 해주었다.
은하가 형성되고 진화하는 과정은 시간이 지남에 따라 꾸준한 성장을 특징으로하며, 빅뱅 직후에 시작되었습니다. 이 과정과 궁극적으로 은하의 운명은 여전히 강렬한 매력의 대상이며 여전히 미스터리의 비중을 차지하고 있습니다.
은하 형성 :
현재의 과학적 합의는 우주의 모든 물질이 약 130 억 년 전에 빅뱅 (Big Bang)으로 알려진 사건 동안 창조되었다는 것입니다. 이때 모든 물질은 무한 밀도와 Singularity라고 불리는 강한 열을 가진 매우 작은 공에 압축되었습니다. 갑자기 특이점이 확장되기 시작했고 우리가 알고있는 우주가 시작되었습니다.
급속하게 팽창하고 냉각시킨 후 모든 물질은 거의 균일하게 분포되었다. 그 후 수십억 년 동안 우주의 약간 더 밀도가 높은 지역은 중력에 끌리기 시작했습니다. 그러므로 그들은 더 밀집되어 가스 구름과 물질 덩어리를 형성합니다.
이 은하들은 원시 은하가되었으며, 은하계 내의 수소 가스 구름이 중력 붕괴를 겪어 첫 번째 별이되었다. 이 초기 물체들 중 일부는 작았고 작은 왜소 은하가되었고, 다른 것들은 훨씬 더 크고 우리 자신의 은하수처럼 친숙한 나선형 모양이되었습니다.
은하 합병 :
일단 형성되면,이 은하들은 그룹, 클러스터, 슈퍼 클러스터 (superclusters)라고 불리는 더 큰 은하 구조로 함께 진화했습니다. 시간이 지남에 따라 은하들은 중력에 의해 서로에게 끌려가 일련의 합병으로 서로 충돌했다. 이 합병의 결과는 충돌에서 은하의 질량에 달려 있습니다.
작은 은하들은 더 큰 은하들에 의해 찢어지고 더 큰 은하들의 질량에 추가됩니다. 우리 자신의 은하수는 최근 몇 개의 왜소 은하를 삼켜 서 은하계를 도는 별류로 바 꾸었습니다. 그러나 비슷한 크기의 큰 은하들이 모이면 거대한 타원 은하가됩니다.
이런 일이 발생하면 섬세한 나선 구조가 사라지고 합쳐진 은하가 커지고 타원형이됩니다. 타원은하는 지금까지 관찰 된 가장 큰 은하 중 일부입니다. 이러한 합병의 또 다른 결과는 중앙에있는 초대형 블랙홀 (SMBH)이 훨씬 더 커진다는 것입니다.
모든 합병이 타원 은하가되는 것은 아닙니다. 그러나 모든 합병은 합쳐진 은하의 구조를 변화시킨다. 예를 들어, 은하수가 근처의 마젤란운과 약간의 합병 사건을 겪고 있다고 생각됩니다. 그리고 최근에, Canis Major 왜소 은하가 우리와 합병되었다고 결정되었습니다.
합병은 폭력적인 사건으로 여겨지지만 별들 사이의 거리가 먼 별들 사이에서 별 시스템간에 실제 충돌은 일어나지 않을 것으로 예상됩니다. 그러나 합병으로 인해 중력 충격파가 발생하여 새로운 별이 형성 될 수 있습니다. 이것은 우리 은하가 약 40 억 년 안에 안드로메다 은하와 합쳐질 때 일어날 것으로 예상됩니다.
은하사
궁극적으로, 은하들은 차가운 가스와 먼지의 공급을 고갈 시키면 별 형성을 중단합니다. 공급이 소진되면서 별 형성은 완전히 중단 될 때까지 수십억 년 동안 느려집니다. 그러나, 합병이 계속되면 새로운 별, 가스 및 먼지가 오래된 은하계에 축적되어 수명이 연장됩니다.
현재, 우리 은하계는 대부분의 수소를 소모 한 것으로 추정되며, 공급이 고갈 될 때까지 별 형성이 느려질 것이다. 태양과 같은 별은 100 억 년 정도 지속될 수 있습니다. 그러나 가장 작고 시원한 붉은 왜성은 몇 조 년 동안 지속될 수 있습니다. 그러나 왜소 은하의 존재와 우리의 안드로메다와의 합병으로 인해 우리 은하가 더 오래 존재할 수있었습니다.
그러나이 우주 근처에있는 모든 은하들은 결국 중력 적으로 서로 묶여 거대한 타원형 은하에 합쳐질 것이다. 천문학 자들은 이런 종류의“화석 은하”의 예를 보았습니다. 그 중 좋은 것은 Messier 49 – 초대형 타원형 은하입니다.
이 은하들은 별 형성 가스의 모든 매장량을 모두 사용했으며 남은 것은 더 오래 지속되는 별입니다. 결국, 광대 한 시간에 걸쳐, 그 별들은 모든 것이 우주의 배경 온도가 될 때까지 차례 차례 윙크 할 것입니다.
우리 은하가 안드로메다와 합쳐지고 지역 그룹의 다른 모든 은하와 합쳐진 후에도 비슷한 운명을 겪을 것으로 기대할 수 있습니다. 그래서 은하계 진화는 수십억 년 동안 일어나고 있으며, 앞으로도 계속 일어날 것입니다.
우주 잡지의 은하에 관한 많은 기사를 썼습니다. 여기 은하수 란?, 은하수는 어떻게 형성 되었는가?, 은하 충돌시 어떻게 되나요?, 은하계가 죽으면 어떻게 되나요?, 은하 진화에 대한 새로운 스핀, 그리고 슈퍼 컴퓨터는 은하 진화를 연구합니다,
은하에 대한 자세한 내용을 보려면 허블 사이트의 은하에 관한 뉴스 자료를 확인하십시오. 여기에 은하에 관한 NASA의 과학 페이지가 있습니다.
우리는 또한 은하계에 관한 천문학 캐스트 에피소드 – 에피소드 97 : 은하계를 기록했습니다.
출처 :
- 코넬 대학 천문학과 – 형성 및 진화
- Wikipedia – 은하 형성과 진화
- SKA – 은하계는 어떻게 진화 하는가?
