타원은하 (Elliptical Galaxy)

천문학
한 줄 정의: 뚜렷한 나선팔이나 원반 구조 없이 매끄러운 타원형 별 분포를 가지며, 주로 늙은 별들로 구성되고 새로운 별 형성이 거의 일어나지 않는 은하 형태.

쉽게 풀면

나선팔 없이 둥글거나 럭비공처럼 매끈한 타원 모양을 한 은하로, 대부분 나이 든 별들로 이루어져 있습니다. 완전한 구형부터 매우 납작한 럭비공 모양까지 다양한 형태를 포함하며, 대개 나선은하보다 새로운 별을 거의 만들지 않는 늙은 별들로 이루어져 있어요. 큰 은하단 중심부에는 유독 거대한 타원은하가 많이 발견되는데, 이는 그 자리에서 여러 은하가 반복적으로 병합된 결과로 여겨져요.

왜 중요한가

타원은하는 늙은 별로 이루어진 오래된 계이므로, 별 생성이 언제 어떻게 멈추는지(소광, quenching)와 병합 역사를 밝히는 은하 진화 연구의 주된 대상입니다. 광도·크기·속도 분산이 좁은 관계면(기본 평면)을 이루는 성질은 거리 측정과 함께 은하 형성의 균일성을 시험하는 도구가 됩니다. 강한 중력렌즈 대부분의 렌즈 은하도 타원은하입니다. 타원은하는 나선은하와 달리 규칙적인 회전 원반이 없고, 별들이 저마다 다른 방향의 궤도를 도는 '속도분산'에 의해 형태가 유지되며, 이는 은하 병합 과정에서 원반 구조가 파괴된 결과로 여겨집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

거대 타원은하는 흔히 은하단 중심부에서 여러 은하의 합병을 거쳐 형성된 것으로 여겨진다.

타원은하의 형성이 여러 은하가 충돌하고 합쳐지는 과정과 밀접하게 연관되어 있다는 이론을 설명한다.

타원은하는 나선은하에 비해 새로운 별 형성이 거의 이루어지지 않는 것으로 관측되었다.

형태에 따라 별 형성 활동성이 크게 다르다는 은하 분류의 특징을 보여준다.

조금 더 깊게 보면

타원은하의 편평도(E0~E7)는 회전이 아니라 별의 비등방적 속도 분산이 지탱하는 경우가 많아, 겉모양이 같아도 회전이 큰 '빠른 회전자'와 거의 회전하지 않는 '느린 회전자'로 역학적 성격이 갈립니다. '기체가 없다'는 통념과 달리 상당수는 뜨거운 X선 기체와 소량의 찬 기체를 가지며, 중심부 별 생성이 드물게 관측됩니다. 왜소 타원은하와 거대 타원은하는 표면 밝기 프로파일과 형성 과정이 달라 같은 이름으로 묶는 것이 적절하지 않다는 견해가 있습니다. 타원은하 내부 별들의 궤도가 뒤섞여 있다는 사실은 두 은하가 정면으로 충돌·병합하는 과정에서 원래의 회전 질서가 흐트러진 흔적으로 해석된다.

주의할 점

타원은하에 성간가스가 전혀 없는 것은 아니지만, 나선은하에 비해 차가운 가스가 부족해 새로운 별 형성률이 매우 낮다는 점에 유의해야 한다.

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