2, 우주의 구조

2, 우주의 구조

 

우주에 존재하는 은하는 단독으로 존재하기보다 무리를 짓는 경향이 강하다. 수개에서 50개 정도의 은하가 모인 것을 은하군(銀河群), 약 50개보다 많은 은하가 1000만광년 정도의 범위에 모여 있는 것을 은하단(銀河團)이라 한다.

우리들의 은하계는 직경 500만광년 정도의 영역에 안드로메다 은하나 삼각좌(三角座銀河 M33, NGC 598=삼각좌에 위치하는 소용돌이 은하) 등 약 20개의 은하와 모여서 은하군을 만들고 있다. 이것을 국부은하군(局部銀河群)이라 부르고 있다. 이런 은하군은 큰곰자리, 사냥개자리(猟犬座、Canes Venatici）등에도 보인다.

은하단에서 우리들과 가장 가까운 대표적인 것이 처녀자리 은하단 (Virgo cluster)으로 그 거리는 60000만 광년이나 아득히 있다. 달리는 화로자리 은하단 (Fornax Cluster), 공기펌프자리 은하단, 센터우루스자리 은하단 등 많이 있고 거리는 1억광년 이상 떨어져 있다. 또 포함된 은하는 10~수백 개나 관측되고 있다.

이들 은하군이나 은하단 등 복수가 모여서 보다 큰 범위의(1억광년 이상) 집단을 만들고 있는 것을 초은하단(超銀河團)이라 한다. 우리들 은하계는 처녀좌 은하단을 중심으로 하여 엷은 원반부와 이것을 둘러싼 하로(halo)상으로 퍼진다. 직경 1억광년의 국부 초은하단의 일원이다. 우리들이 관측할 수 있는 은하 주위에서 비교적 밝은 것을 보면 처녀좌에서 큰곰자리에 걸쳐서 대상(帶狀)의 영역에 집중하고 있다. 다시 이것을 둘러보면 이 띠(帶)는 온 하늘을 둘러서 편평대집단을 이루고 그 중심이 처녀좌 은하단 부근에 있는 듯이 보인다. 이 관측에서 국부초은하단의 존재가 발견된 것이다. 달리도 머리털 자리(髪座、Comae Berenices),허큐러스자리(Hercules), 물고기, 페르세우스좌, 바다뱀 겐타우루스좌(Hydra-Centaurus Supercluster) 등이 알려지고 있다. 이처럼 은하가 삼차원적으로 분포하고 있는 것이 우주의 모습이다.

그러나 이러한 초은하단 사이에 은하단의 그물의 간격이 인정되고 있다. 우주의 거대한 공동이다. 이것을 초공동(보이도)라 한다. 초은하단이나 초공동은 거의 전 우주에도 미치는 것처럼의 스케일이라는 것이 중요하고 이 사실은 우주의 확장이 시작되는 무렵에 이미 존재한 밀도의 흔들림의 잔재라고 생각된다.

마무리 정리하면 초은하단과 초공동의 관계는 우주는 거품 구조를 가지고 있다고 할 수 있다. 곧 우주 중에는 여기저기에 거대한 거품이 있어서 그 안에는 은하는 없고 공동이 펼쳐져있다. 곧 은하는 거품의 표면에 펼쳐져 있다는 것을 알게 된 것이다.

우리들의 은하계에서 4억 광년 쯤 한 곳에 거대한 거품의 막, 은하의 벽(그레트 월)이 있어서 우리들의 은하계를 빙 둘라 싸 있다.

다시 초은하단처럼 다수의 은하를 집중시키는 데에는 그 마름의 중력의 중심이 필요하다. 이것을 전체로서 본다면 우주에는 중력장에 소밀(疏密)함이 있다는 것이다. 실제 우리들의 은하계에서 약 3억 광년 범위에 있는 은하는 모두 켄타우르스좌 방향에 맞추어 운동하고 있다. 이러한 중력의 중심은 거대한 인력원(引力源)이라 부르고 있다.