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별들의 모임, 별들의 집단인 성단은 중력의 영향을 받은 수많은 항성들이 하나의 집단처럼 모여있는 것을 뜻합니다. 성단은 수백 개에서 수십만 개의 별들로 구성이 되어있는데 크게 두 분류로 나눌 수 있습니다. 오늘은 산개성단과 구성성단의 특징과 차이점에 대해서 자세하게 알아보겠습니다.
1. 산개성단이란?
산개성단(Open Cluster)은 별들이 산개하듯이 불규칙하게 마구잡이로 퍼져있는 형태를 말합니다. 은하계에서 가장 흔하게 발견이 되며 적게는 100개, 많게는 1,000여 개의 별로 이루어져 있습니다. 산개성단은 젊은 별들이 모여 있으며 푸른빛으르 뿜어내고 발광성운과 공존하는 경우가 많습니다. 늙은 별들이 거의 없는 이유는 오랜 시간이 지나면 산개성단은 부서지며 흩어지기 때문입니다. 대표적인 상개성단의 종류는 플레이아데스 성단, 헤라클레스 성단, 오리온 성단, 알비레오 성단이 있습니다. 플레이아데스 성단( Pleiades Cluster)은 약 4천 광년 거리에 있으며 별자리 황소자리 위치에 있습니다. 천 개 이상의 별들로 이루어져 있고 육안으로 볼 수 있는 가장 밝은 별인 알데바란이 포함되어 있습니다. 오리온 성단(Orion Cluster)은 1,500 광년 떨어져 있고 대표적인 산개성단으로 알려져 있습니다. 오리온 대성운 내 가장 밝은 베텔게우스 별을 포함하고 있습니다. 가을 하늘에서 육안으로도 확인이 가능한 카시오페아와 페르세우스 별자리 사이에는 두 개의 산개성단이 위치하고 있어 망원경으로 관측이 가능합니다.
2. 구성성단이란?
구성성단은(Constituent Cluster) 별들이 구형태로 모여있는 성단을 뜻합니다. 산개성단과는 다르게 수만개의 별들이 한 곳에 구심점을 두고 밀도 높게 모여 있습니다. 평균적으로 늙은 별들의 모임으로 100억 년 이상의 늙은 별들이 주 구성원을 이루고 있습니다. 큰 구상성단 은하 중심부를 중심으로 모여있고 작은 구상성단은 은하판 위에 분포되어 있습니다. 구성성단이 만들어지는 과정에 대해서는 아직 천문학자들도 밝혀내지 못한 부분으로 앞으로 더 연구가 필요한 부분입니다. 뱀주인자리 성단(Ophiuchus Cluster)은 460광년의 거리에 위치하며 약 100개 이상의 별로 이루어져 있습니다. 비교적 가까운 거리에 있기 때문에 정확하고 통찰력 있는 연구가 가능합니다. 젊은 별들로 구성되어서 일부는 행성계로 발전할 가능성이 있습니다. 다만 굿
3. 차이점
산개성단에 비하여 구성성단은 별이 압도적으로 많으며 크기도 큽니다. 별들이 크게 만들어지기 때문에 구상성단은 우리은하에서 100여 개가 존재하며 산개성단은 1만 개 이상이 존재합니다. 크기가 큰 만큼 만들어지기가 어렵다고 생각하면 될 것 같습니다. 산개성단은 시간이 지나면 서로 와해가 되지만 구성성단은 와해가 되지 않는 구조를 가지고 있습니다. 매우 많은 별들이 밀도 높게 모여 있으며 항성(별) 간의 거리도 가까운 편으로 중력이 강하게 작용하기 때문입니다. 산개성단은 은하의 원반에서 발견이 되며 좁은 영역에 분포해 있는 반면 구성성단은 은하의 헤일로에서 있으며 넓은 지역에 분포되어 있다는 차이점이 있습니다.
4. 관측방법
산개성단 관측은 비교적 쉽습니다. 적은 수의 별들이 느슨하게 모여있는 집합체이기 때문입니다. 일반적으로 광학적 관측을 사용하는데 광학 망원경을 이용하여 관측하면 별의 위치, 밝기, 스펙트럼, 산개성단크기, 형태, 연령 등을 알아낼 수 있습니다. 적외선 관측을 통해선 느 먼지와 가스의 분포를 알아내기 쉬우며 별의 탄생과 진화에 먼지와 가스는 중요한 역할을 하기에 이해에 큰 도움을 줍니다. 구성성단 관측은 매우 어려운 대상입니다. 수많은 별들이 밀집해 있기 때문인데 그럼에도 관측하는 방법을 설명하겠습니다. 일반적으로 천체 분광학적 분석을 통하여 별의 온도와 밀도, 화학 조성등을 파악할 수 있으며 스펙트럼을 분석하여 성단의 성질 또한 알아낼 수 있습니다. 고해상도 천체사진 촬영이나 광학적 관측, 무선파를 이용한 측정도 사용이 되고 있는데 이를 통하여 별들의 위치와 운동상태를 파악하고 크기를 결정하기도 합니다.