우주이야기 별들의 집단 성단이란?

성단이란 무엇일까. 성단은 무수히 많은 별들로 이루어져있는 집단이다.성단은 우주에 존재하는 은하보다 규모가 작다. 성단은 모여있는 별들의 형태나 그 종류에 따라 나뉜다. 주로 두가지로 나뉘는데, 구상성단과 산개성단으로 분류된다. 각각의 성단에 존재하는 별들은 종류나 분포,나이 등 성질들에 있어 서로 많은 차이를 보인다. 때문에 우리가 은하에 대해서, 별에 대해서 연구를 하는 데 있어 굉장한 도움이 된다. 성단의 두 종류 중 산개성단은 적은 규모의 별들이 여기저기 모여있는 성단이다. 다른 말로는 은하성단 이라고 한다. 현재까지 알려진 바에 의하면 우주에 총 1,039개의 산개성단이 있다. 은하계 전체로 보자면 약 20,000개의 산개성단이 있는 것으로 보인다. 산개성단은 대체로 은하면의 가까이 존재하며 생겨난지 얼마 되지 않는 별들부터 탄생한지 수 백만년 정도 지난 비교적 어린 성단, 수십억 년 이상 지난 오래된 성단까지 다양하게 있다. 탄생한지 얼마 되지 않은 성단일수록 은하면 가까이에 분포하고 있다. 산개성단은 그 나이에 따라 O형의 절대등급을 갖고 있는 7등부터 M형의 3등까지 별을 갖고 있다. 물론 거성 또한 적은 수로 존재한다. 또 조금의 백색왜성과 쌍성도 많이 발견되고 있다. 산개성단에서는 중성수소가 발견된다. 중성수소는 성간물질이다. 이는 성단의 탄생시기와 비례적인 관계에 있다. 태어난 지 얼마 되지 않은 성단일 수록 중성수소가 많다. 오래된 성단에서는 중성수소가 발견되지 않는다. 이는 무거운 별일수록 별이 진화하는 속도가 빨라지기 때문에 거성으로 먼저 진화하는 것이다. 가장 잘 알려져 있는 산개성단은 황소자리에 있다. 플레이아데스 성단과 히아데스 성단이 가장 잘 알려져 있다. 히아데스 성단에 존재하는 별들은 모두 같은 곳에서 같은 방향으로 이동한다. 이렇게 움직이는 성단을 운동성단 이라고 부른다. 다음은 구상성단이다. 구상성단에는 산개성단보다 더 많은 수의 별이 모여있다. 약 수십만 개에서 수백만 개 까지의 별들이 오밀조밀 밀집되어 있다. 이는 구체 모양으로 보여진다. 구상성단의 위치는 은하계의 중심부 근처에서 은하무리까지 골고루 분포해 있다. 구상성단은 20~50pc의 반지름을 갖고 있다. 구상성단의 중심부에는 많은 별들이 밀집되어 있다. 즉 역학적으로 안정이 되어 있다는 뜻이다. 현재까지 알려진 구상성단의 갯수는 약 131개이다. 하지만 그 중 몇개는 확실하지 않다. 은하계 전체로 보자면 약 500개가 있는 것으로 보고 있다. 성단 중심부에 모여 있는 별들이 많이 집중되어 있는 것부터 시작해서 12단계로 구분한다. 이 성단은 밝기가 타원은하의 것과 비슷하여 역학적 성질은 둘다 비슷하다고 보고 있다. 구상성단의 질량은 대부분 태양보다 수십만 배 크거나 수천만 배까지 크다. 하지만 평균적으로 태양보다는 약 100만배 정도 큰 것으로 보고 있다. 광도 대비 질량비는 M/L이라고 하는데, 이를 수치로 나타내면 1로 태양과 비슷한 수준이다. 지구가 속한 우리 은하에는 정말 무수히 많은 별들이 있다. 개수로 따지자면 약 천억 개가 넘는다. 별들도 사람과 같이 탄생과 죽음의 과정을 겪는다. 다른 점은 사람의 수명은 길어야 100세정도 지만 별은 수억 년에서 수백억 년까지 존재한다는 것이다. 산개성단 중 대표적인 플레이아데스 성단을 보자. 여기에는 약 500개정도 되는 별들이 여기저기에 모여있다. 재미있는 점은 그 중 가장 밝게 빛나는 별들이 9개인데, 이 별들에 그리스신화에 나오는 이름이 붙여져 있다. 플레이아데스 성단의 별들은 매우 밝다. 색깔도 청백색 계열로 우리가 눈으로 쉽게 볼 수 있다. 그중 제일 밝게 빛나는 별은 알키오네이다. 이처럼 아름다운 별자리 혹은 천체들을 보기 위해서는 보통 망원경이 필요하다. 밤하늘에 단순히 보이는 별은 눈으로 쉽게 볼 수 있기 때문에 망원경으로 보는 것과 별 차이가 없다. 하지만 별들이 모여있는 그 집합체인 성단과 성운,초신성,은하 등은 성능이 좋은 망원경으로 본다면 매우 아름다운 광경을 볼 수 있다. 오늘은 성단이 무엇인지, 또 종류는 어떻게 되는 지에 대해 알아보았다.