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안드로메다 대은하의 질량과 크기등을 알고 싶어요. 2000-12-05
  • 분야
    천체물리/우주론
  • 조회수
    3808
질문
안드로메다 대은하 (M31) 의 질량과 크기(지름), 특징을 알고 싶습니다.
질량과 크기는 제가 보는곳마다 약간씩 달라서 혼란이 오더군요.
어디서는 지름을 몇반광년이라고, 어디서는 20만광년 정도라고... 하여튼.
우리은하에 비해서 얼마만큼의 규모인지...

사진에서도 볼수 있는 두개의 타원형 동반은하인 NGC205, NGC221 에 대한 질량과 크기등을 알고 싶습니다.
그 외에도 두개의 동반은하가 더 있다는게 그것도 맞는 얘기인가요?

현재까지 알려진 내용으로 부탁합니다. 싸이트마다 달라서요... 성언창님 부탁드립니다.

ps. 안드로메다 은하의 사진을 구할수는 있을까요?
그러니까 사이즈가 포스터만한 크기로 제대로 찍힌 멋진 사진으로 구할수 있나 해서요.
내용만 충실하다면 몇만원을 지불하고도 구입할 용의가 있는데... 정말 제대로 된 걸로 액자에 넣어서 벽에 걸어두려고 합니다. 혹시 아시는데라도 있으면...
첨부한 사진 처럼 이렇게 멋지게 나온 건데 사이즈와 화질만 크다면야... (한 가로세로 50센티 이상) 소원이 없겠습니다...
외국 어느 사이트에서 받은게 있는데 가로세로 3미터짜리에 200메가짜리 파일이 있더군요. 그런데, 이 사진보다 조금 못 나온것 같아서 아쉬워요... 그래서...
답변1
  • 제목
    답변: 안드로메다 대은하의 질량과 크기등을 알고 싶어요.
  • 분류
    천체물리/우주론
  • 작성일
    2000-12-05 00:00:00
  • 작성자
    guest
황경상 질문:
> 안드로메다 대은하 (M31) 의 질량과 크기(지름), 특징을 알고 싶습니다.
> 질량과 크기는 제가 보는곳마다 약간씩 달라서 혼란이 오더군요.
> 어디서는 지름을 몇반광년이라고, 어디서는 20만광년 정도라고... 하여튼.
> 우리은하에 비해서 얼마만큼의 규모인지...
>
> 사진에서도 볼수 있는 두개의 타원형 동반은하인 NGC205, NGC221 에 대한 질량과 크기등을 알고 싶습니다.
> 그 외에도 두개의 동반은하가 더 있다는게 그것도 맞는 얘기인가요?
>
> 현재까지 알려진 내용으로 부탁합니다. 싸이트마다 달라서요... 성언창님 부탁드립니다.
>
> ps. 안드로메다 은하의 사진을 구할수는 있을까요?
> 그러니까 사이즈가 포스터만한 크기로 제대로 찍힌 멋진 사진으로 구할수 있나 해서요.
> 내용만 충실하다면 몇만원을 지불하고도 구입할 용의가 있는데... 정말 제대로 된 걸로 액자에 넣어서 벽에 걸어두려고 합니다. 혹시 아시는데라도 있으면...
> 첨부한 사진 처럼 이렇게 멋지게 나온 건데 사이즈와 화질만 크다면야... (한 가로세로 50센티 이상) 소원이 없겠습니다...
> 외국 어느 사이트에서 받은게 있는데 가로세로 3미터짜리에 200메가짜리 파일이 있더군요. 그런데, 이 사진보다 조금 못 나온것 같아서 아쉬워요... 그래서...

####
은하의 지름은 정의하기에 따라, 관측방법에 따라 달라집니다. 이를테면 안드로메다은하의 경우 눈으로 관측한 직경이 160'x40'인데 반하여 장시간 노출하여 사진건판으로 찍으면 270'x230'의 크기가 됩니다.

천문학적으로 은하의 크기로 정의되는 반지름이 홈버그의 반지름 (Holmberg Radius)입니다. 은하와 같은 점이 아닌 면천체 (Extended objects)의 경우 단위각면적 (사방 1초각되는 사각형)의 광도를 표면광도라 부르는데 이 표면광도는 거리에 무관한 양이됩니다. 평균적인 싸이트의 어두운 밤하늘의 밝기 (표면광도)는 약 21.5등급/단위각면적이됩니다. 아주 좋은 천문대의 경우 22.5등급까지 떨어지기도합니다. 어째든지 홈버그 반경은 은하 중심에서 표면등급이 하늘밝기의 1%인 26.5등급이되는 곳까지의 각거리로 정의됩니다.

이 홈버그 반지름을 가시영역에서 은하의 크기로 통상 사용합니다. 안드로메다 은하의 경우 135분 정도가됩니다.

안드로메다 은하까지의 거리를 725kpc=약2,400,000광년이므로 사진건판에서 M31의 크기는 약 19만 광년이 됩니다.

우리은하의 크기는 위와 같은 방법으로 구할 수 없기때문에 우리은하의 크기와 안드로메다 은하의 크기를 직접적으로 비교할 수는 없습니다. 우리은하의 크기는 별과 성단의 분포에 의하여 알아낸 것입니다. 우리은하의 크기는 대략 22만 ~ 25만 광년으로 알려지고 있습니다.

은하의 크기를 정하는 또한가지의 방법이 21cm파를 이용한 중성수소 HI의 분포와 속도를 알아보는 방법입니다. 이 방법은 은하의 중력권을 알아보는 것입니다. 통상 중성수소의 영역은 가시영상에서 구한 홈버그 반지름의 1.5배 ~ 3배 정도됩니다. 안드로메다 은하의 질량은 2.5x10^11태양질량으로 우리은하의 약 2배인 것으로 알려지고 있습니다.

M 32와 NGC 205는 왜소은하로 그 크기가 M 32의 경우 3만광년 정도이고, NGC 205는 1 ~ 2만광년 정도입니다. 질량은 안드로메다은하의 약 1/100정도입니다.

M31과 동반은하에 대하여는 http://seds.lpl.arizona.edu/messier/m/m031.html 을 참고하기 바랍니다.
답변2
  • 제목
    질문: 우리은하는 지름이 약 10만광년 아닌가요
  • 분류
    천체물리/우주론
  • 작성일
    2000-12-05 00:00:00
  • 작성자
    guest
성언창 질문:
> 황경상 질문:
> > 안드로메다 대은하 (M31) 의 질량과 크기(지름), 특징을 알고 싶습니다.
> > 질량과 크기는 제가 보는곳마다 약간씩 달라서 혼란이 오더군요.
> > 어디서는 지름을 몇반광년이라고, 어디서는 20만광년 정도라고... 하여튼.
> > 우리은하에 비해서 얼마만큼의 규모인지...
> >
> > 사진에서도 볼수 있는 두개의 타원형 동반은하인 NGC205, NGC221 에 대한 질량과 크기등을 알고 싶습니다.
> > 그 외에도 두개의 동반은하가 더 있다는게 그것도 맞는 얘기인가요?
> >
> > 현재까지 알려진 내용으로 부탁합니다. 싸이트마다 달라서요... 성언창님 부탁드립니다.
> >
> > ps. 안드로메다 은하의 사진을 구할수는 있을까요?
> > 그러니까 사이즈가 포스터만한 크기로 제대로 찍힌 멋진 사진으로 구할수 있나 해서요.
> > 내용만 충실하다면 몇만원을 지불하고도 구입할 용의가 있는데... 정말 제대로 된 걸로 액자에 넣어서 벽에 걸어두려고 합니다. 혹시 아시는데라도 있으면...
> > 첨부한 사진 처럼 이렇게 멋지게 나온 건데 사이즈와 화질만 크다면야... (한 가로세로 50센티 이상) 소원이 없겠습니다...
> > 외국 어느 사이트에서 받은게 있는데 가로세로 3미터짜리에 200메가짜리 파일이 있더군요. 그런데, 이 사진보다 조금 못 나온것 같아서 아쉬워요... 그래서...
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> 은하의 지름은 정의하기에 따라, 관측방법에 따라 달라집니다. 이를테면 안드로메다은하의 경우 눈으로 관측한 직경이 160'x40'인데 반하여 장시간 노출하여 사진건판으로 찍으면 270'x230'의 크기가 됩니다.
>
> 천문학적으로 은하의 크기로 정의되는 반지름이 홈버그의 반지름 (Holmberg Radius)입니다. 은하와 같은 점이 아닌 면천체 (Extended objects)의 경우 단위각면적 (사방 1초각되는 사각형)의 광도를 표면광도라 부르는데 이 표면광도는 거리에 무관한 양이됩니다. 평균적인 싸이트의 어두운 밤하늘의 밝기 (표면광도)는 약 21.5등급/단위각면적이됩니다. 아주 좋은 천문대의 경우 22.5등급까지 떨어지기도합니다. 어째든지 홈버그 반경은 은하 중심에서 표면등급이 하늘밝기의 1%인 26.5등급이되는 곳까지의 각거리로 정의됩니다.
>
> 이 홈버그 반지름을 가시영역에서 은하의 크기로 통상 사용합니다. 안드로메다 은하의 경우 135분 정도가됩니다.
>
> 안드로메다 은하까지의 거리를 725kpc=약2,400,000광년이므로 사진건판에서 M31의 크기는 약 19만 광년이 됩니다.
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> 우리은하의 크기는 위와 같은 방법으로 구할 수 없기때문에 우리은하의 크기와 안드로메다 은하의 크기를 직접적으로 비교할 수는 없습니다. 우리은하의 크기는 별과 성단의 분포에 의하여 알아낸 것입니다. 우리은하의 크기는 대략 22만 ~ 25만 광년으로 알려지고 있습니다.
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답변3
  • 제목
    답변: 질문: 우리은하는 지름이 약 10만광년 아닌가요
  • 분류
    천체물리/우주론
  • 작성일
    2000-12-05 00:00:00
  • 작성자
    guest
황경상 질문:

> 답변 감사합니다. 그런데, 말씀중에 우리은하를 22~25만 광년의 크기라고 하셨는데, 우리 은하의 지름은 10만광년 아니던가요? 어디서나 그렇게 나와있던데...
> 확인 좀 부탁합니다.
>
> 그리고 안드로메다 은하의 크기가 19만광년이라고 하셨죠? 스타조이라는 곳에 물어봤더니 10만광년이라고 하던데...
>
> 죄송합니다. 제가 잘 몰라서... 좀 어느게 맞는건지... 천문학에 오차가 크다고는 하지만 어쨋든 제가 모르고 있는 부분이 또 있는건지 모르겠네요.
>
> 성언창님 죄송하지만 다시 한번 참고글 좀... 부탁해요......
>

####
오차의 문제가 아니고 정의의 차이입니다. 천문학에서는 정의를 생각해 봐야하는 경우가 자주 발생합니다.

우리은하를 통상 10만 광년이라 하는 것은 우리은하의 원반의 크기를 이야기 할때 입니다. 22만 ~ 25만 광년의 크기는 헤일로의 크기를 포함하여 우리은하의 영역을 의미합니다. 이 정도 거리에도 우리은하의 구상성단이 존재하거든요.

안드로메다 은하나 우리은하나 크기는 그렇게 차이가 없거나 약간 큰 30만 광년 내외로 보면 됩니다. 물론 이크기는 헤일로의 크기로 동반은하를 제외하고 구상성단이 포함된 거리라 생각하면됩니다.

거리를 2,400,000광년으로 두고 각크기를 계산해 보면 됩니다. 만약 맨눈으로 안드로메다은하의 크기가 긴쪽이 170분 작은쪽이 40분이므로 긴쪽만도 12만광년이 되거든요. 사진을찍으면 당연히 커지게 됩니다.

실제적인 의미에서 우리은하와 안드로메다 은하의 크기는 두 은하사이까지 일지도 모릅니다. 헤일로 밖에도 별이 존재하다는 관측결과들이 있거든요. 태양계의 크기처럼 9행성만 생각할 것이냐 아니면 오르트 구름 넘어 우리 태양의 영향권을 생각할 것이냐하는 문제에 따라 크기가 달라집니다.

천문학에서 크기는 적용은 경우에 따라 정의된 크기를 사용합니다. 통상 은하의 크기라면 원반의 크기나 눈으로 보이는 크기를 의미합니다.