은하팽대부 (Galactic Bulge)

한 줄 정의: 나선은하 중심부에서 원반보다 두껍고 구형에 가깝게 부풀어 있는 구조로, 상대적으로 늙은 별들이 밀집되어 있다.

쉽게 풀면

나선은하 한가운데가 볼록하게 부풀어 오른 부분으로, 오래된 별들이 많이 모여 있습니다. 은하 원반 한가운데가 볼록하게 부풀어 오른 부분으로, 나선은하를 옆에서 보면 마치 계란프라이의 노른자처럼 튀어나와 보여요. 우리은하의 팽대부에는 매우 늙고 나이가 많은 별들이 밀집해 있어, 은하가 처음 형성되던 시기의 흔적을 많이 간직하고 있다고 여겨져요.

왜 중요한가

팽대부는 초대질량 블랙홀 질량과 가장 강한 상관을 보이는 은하 구성 요소이므로, 블랙홀-은하 공진화를 논하는 연구는 팽대부 질량이나 속도 분산을 기준 변수로 삼습니다. 우리 은하 팽대부는 중력 미시렌즈 탐사의 주 표적이자 가장 늙은 별들이 있는 곳이어서 은하 형성 초기를 연구하는 창이 됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

우리은하의 팽대부는 땅콩 또는 상자 모양을 띠는 것으로 밝혀져, 막대 구조와의 동역학적 연관성이 제기되었다.

팽대부의 구체적인 형태가 단순한 구형이 아니라 막대 구조와 관련된 복잡한 모양을 가진다는 최신 관측 결과를 설명한다.

은하팽대부를 이루는 별들의 금속함량 분포를 분석한 결과, 서로 다른 형성 시기를 가진 두 개 이상의 별 집단이 혼재하는 것으로 나타났다.

팽대부의 별들이 한 번에 만들어진 것이 아니라, 시기가 다른 여러 별 무리로 이루어져 있을 수 있다는 관측 결과를 설명한다.

조금 더 깊게 보면

고전적 팽대부는 병합으로 생긴 작은 타원은하와 같은 구조이고, 유사 팽대부는 원반 불안정으로 생긴 회전 지지 구조여서 겉으로 비슷해도 역학과 형성사가 전혀 다르며, 블랙홀 질량 상관관계도 유사 팽대부에서는 훨씬 약합니다. 우리 은하 팽대부는 옆에서 보면 X자 또는 땅콩 모양의 상자형 구조로, 막대가 수직 불안정을 겪어 두꺼워진 것이라는 해석이 우세하여 고전적 팽대부가 아닐 가능성이 큽니다. 팽대부/원반 분해는 표면 밝기 프로파일 맞춤에 의존하여 방법에 따라 팽대부 질량 추정이 수 배 다를 수 있습니다. 은하 팽대부는 과거에는 타원은하와 유사한 고전적 팽대부로만 여겨졌으나, 이후 원반 자체의 불안정성으로 형성되는 '막대성 팽대부(가짜 팽대부)'가 구분되면서 형성 경로가 하나가 아님이 밝혀졌다.

주의할 점

은하팽대부는 은하핵 자체와는 다른 더 넓은 영역을 가리키는 구조적 명칭으로, 팽대부 안에 은하핵과 초대질량블랙홀이 포함되어 있는 관계임에 유의해야 한다.