표면밝기 (Surface Brightness)
한 줄 정의: 천체의 단위 입체각당 밝기로, 보통 제곱각초당 등급으로 나타냅니다.
쉽게 풀면
은하나 성운처럼 넓게 퍼진 천체는 전체 밝기만으로는 실제로 얼마나 잘 보이는지 알기 어렵습니다. 표면밝기는 하늘에서 차지하는 면적 한 조각당 얼마나 밝은지를 나타내는 값으로, 보통 제곱각초당 몇 등급인지로 표기합니다. 값이 클수록 어둡다는 뜻이라는 점을 주의해야 합니다.
왜 중요한가
표면밝기는 우주 팽창 안에서 거리에 따라 크게 줄어들기 때문에, 먼 은하의 바깥 부분이 잘 안 보이는 이유를 설명합니다. 또한 관측 가능한 한계를 결정해 전천탐사의 완전도를 좌우하고, 은하기본면이나 세르식분포 같은 구조 관계의 기본 축이 됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"중심 표면밝기가 제곱각초당 24등급보다 어두운 저표면밝기 은하를 별도 표본으로 분류하였다."
조금 더 깊게 보면
팽창 우주에서는 표면밝기가 적색편이 인자의 네제곱에 반비례해 급격히 어두워지며, 이 관계는 우주론 모형을 시험하는 검사 항목으로도 쓰였습니다. 관측에서는 배경 하늘 자체가 밝기 때문에 하늘 빼기 처리가 결과를 좌우하며, 지나치게 빼면 은하 바깥 날개를 잘라 먹게 됩니다. 저표면밝기 은하가 표본에서 대량으로 빠지는 문제는 은하 개체군 통계의 오래된 난제입니다.
주의할 점
전체 광도가 같아도 크기가 크면 표면밝기는 어두워집니다. 겉보기등급과 표면밝기를 혼동하면 관측 가능성 판단이 완전히 달라집니다.