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특이은하와 활동은하, 퀘이사에 대한 고찰

기묘한 형태의 특이 은하

은하는 그 형태상 타원은하, 나선은하, 막대 나선은하 등으로 분류된다. 95% 이상의 은하가 대체로 이들 유형에 속합니다. 나머지 5%의 은하 중에는 완전히 기묘한 모양을 한 것이 있습니다. 이러한 은하를 특이 은하라고 합니다. 사냥개자리에 있는 NGC4656은 기묘하게도 갈고리 모양을 하고 있습니다. 가까이에 있는 NGC 4631은 은하와의 사이에 중성 수소가스의 사다리가 있는데 이것은 두 은하가 스쳤을 때 생긴 기묘한 모양이라고 생각됩니다. 또 큰 곰자리의 NGC2685는 많은 실모양의 고리에 의해 둘러싸여 있습니다. 큰콤자리 M82는 상하 방향으로 1만 광년 길이의 필라멘트가 나와있습닏. 전에는 특이한 폭발을 하였다고 생각되었습니다. 그러나 이 필라멘트는 가까운 은하 M81에서 흘러들어오는 먼지의 띠에 M82 중심부 별빛이 반사되어 보인다는 것이 밝혀졌습니다. 형태뿐만이 아닙니다. 보통의 은하는 중심에 밝은 핵이 있는데 그러한 중심 핵이 없는 은하도 있습니다. 다른 은하에 비해 압도적으로 많은 가스를 품고 있기 때문에 별이 폭발적으로 형성된 은하도 있습니다. 기체의 가스뿐으로 고체인 먼지가 거의 없는 은하도 있습니다. 

 

폭발적인 에너지의 활동 은하 
은하 중에서는 보통의 은하가 일생동안 방출하는 에너지를 단기간에 폭발적으로 방출하는 은하도 있습니다. 이것이 활동 은하입니다. 활동 은하를 빛이나 전파를 통해 보면 강렬한 에너지를 방출하는 제트를 수반하는 경우가 많습니다. 은하의 중심핵에서 전자가 고속으로 분출되면 그 전자에 의해 자기장이 형성됩니다. 이 자기장에 전자가 포착되면 '싱크로트론 복사'라는 메커니즘에 의해 빛이나 전파가 복사됩니다. 활동 은하의 중심에서는 가스가 매우 빠른 속도로 운동하고 있습니다. 이 속도를 지탱하려면 거대한 중력원이 있어야 합니다. 지구에 가장 가까운 활동 은하인 센타우루스 자리A는 하늘 전체에서 셋째로 강한 전파원입니다. 상하로 긴 타원 은하로 전파를 통해보면 사하로 뻗은 무늬 '전파로브'가 있습니다. 이 은하는 강력한 전파를 방출하고 있습니다. 타원은하는 보통 늙은 별만으로 형성되어 있으며 새로운 별이 만들어 지는 일이 없습니다. 그러나 센타우루스자리 A에서는 별이 폭발적으로 생성된다고 생각되고 있습니다. 매우 밀도가 높은 중심핵에서는 고에너지 감마선도 방출되고 있으며 따라서 블랙홀이 존재할 가능성이 큽니다. 그리고 센타우루스 자리 A의 주위에는 먼지나 가스로 된 원반이 둘러싸고 있습니다. 이 가스가 중심의 블랙홀에 흘러들어 가 에너지를 공급하고 있는 것이 아닌가 생각됩니다. 

 

우주 초기의 중심핵 퀘이사
활동 은하보다 더욱 대규모적인 폭발 현상을 일으키고 있는 천체가 퀘이사입니다. 퀘이사는 처음에는 우리 은하 안의 평범한 행성으로 간주되었습니다. 그러나 퀘이사의 하나인 3C273의 스펙트럼 관측에서 이 천체가 지구에서 21억 광년의 거리에 있고 매초 5만 킬로미터라는 믿을 수 없을 만큼의 매우 빠른 속도로 멀어지고 있다는 것이 판명되었습니다. 1960년대 초기의 일이었습니다. 이 첸체는 항성과 닮았다고 하여 '준항성 상천체' 즉 퀘이사라 불리게 되었습니다. 3C273은 지름은 28만 광년 질량은 안드로메다 은하의 50배가량으로 추전 되고 있습니다. 퀘이사에서 놀랄만한 사실은 그것이 방출하는 막대한 에너지에 있습니다. 퀘이사 3C273은 우리 은하보다도 4000배나 밝게 빛납니다. 더구나 변광방식을 연구한 결과 1000분의 1광년이라는 매우 좁은 영역으로부터 이 빛이 방출되고 있다는 것이 밝혀졌습니다. 3C273은 우리 은하의 100만 배 이상의 X선을 방출하고 있습니다. X선원은 태양계만큼의 크기밖에 되지 않는 것 같습니다. 3C273은 우리 은하의 100만 배인 전파도 복사하고 있습니다. 이만큼 격렬한 활동을 하고 있는 퀘이사란 도대체 무엇일까요? 최근에 100억 광년 이상 떨어진 우주 탄생 초기 무렵의 퀘이사가 발견되었습니다. 또 관측 정밀도 향상으로 퀘이사 주의에서 타원 은하와 같은 구조를 한 것도 발견되었습니다. 퀘이사는 우주 초기에 갓 만들어진 거대한 블랙홀을 가진 은하의 중심핵인 것 같습니다. 우리 은하의 중심에서 시작된 우주를 순방하는 여행은 이렇게 하여 100억 광년 거리 저쪽에 있는 우주 탄생 초기의 천체 퀘이사라는 종착역에 도달한 것입니다.