산개성단의 특징, 형성 과정, 대표적인 예

산개성단은 구상성단과 다르게 별의 밀집도가 떨어져 흩뿌려진 듯한 모습을 하고 있습니다. 가장 유명한 산개성단으로 플레이아데스 성단이 있는데 특유의 아름다운 모습으로 많은 이들에게 사랑받은 성단입니다. 이 글에서는 산개성단의 특징, 형성 과정과 산개성단의 예시를 알려드리겠습니다.

산개성단이란?

산개성단은 같은 분자구름에서 태어났으며 나이가 거의 같은 수천개의 항성이 모인 집단입니다. 우리 은하에만 1,100개가 넘는 산개 성단이 발견되었으며 그보다 훨씬 많은 산개 성단이 있을 것으로 추측됩니다.

산개성단은 구성하는 항성의 수가 적고 흩어진 형태의 성단에서부터 수천 개의 항성으로 구성된 매우 거대한 항성의 집합체 형태의 성단까지 그 형태가 다양합니다. 그들은 보통 꽤나 다른 밀집된 핵을 가지고 있는데, 이 성단은 구성하는 항성으로부터 방출된 ‘코로나’에 의해 둘러 싸여져 있습니다.

산개성단의 구성원 숫자는 대략 수 천 개 정도이며 성단의 지름은 약 30광년 정도입니다. 별이 몇 개 없기 때문에 이들은 중력으로 헐겁게 묶여 있으며, 분자 구름이나 다른 성단의 영향으로 쉽게 흩어집니다. 성단의 별끼리 가까이 접근할 경우 증발 현상이 발생합니다.

산개성단의 특징

산개성단은 다음과 같은 주요 3가지 특징을 가지고 있습니다.

1.나이가 거의 같다. 산개성단의 구성원 별들은 같은 분자구름에서 태어났기 때문에 나이가 거의 같습니다.

2.중력으로 헐겁게 묶여 있다. 산개성단의 구성원 별들은 서로 멀리 떨어져 있기 때문에 중력으로 묶여 있지만, 그 결속력이 매우 약합니다.

3.생명력이 짧다. 산개성단의 구성원 별들은 빠르게 진화하기 때문에 성단의 생명력은 짧습니다.

산개성단의 형성

산개성단이 형성되는 과정은 3단계로 구분됩니다. 먼저 분자구름에서 중력의 작용으로 가스와 먼지가 응축되어 별이 됩니다.
이후 분자 구름에서 태어난 별들은 서로 중력으로 끌어당기면서 모여듭니다.이렇게 모여든 별들이 산개성단을 형성합니다.
산개성단의 구성원 별들은 빠르게 진화합니다. 태양과 같은 주계열성의 경우, 수십억 년 동안 안정적으로 빛을 내지만, 산개성단의 구성원 별들은 수백만 년에서 수십억 년 만에 진화하여 태어나는 별의 종류에 따라 백색 왜성, 중성자별, 블랙홀 등으로 변합니다.

산개성단의 관측 방법

산개성단은 지구에서 천체망원경으로 관찰할 수 있습니다. 망원경의 크기가 클수록 더 많은 별을 관찰할 수 있습니다. 산개성단은 일반적으로 밝은 색으로 나타납니다. 이는 산개성단의 구성원 별들이 주계열성으로, 주계열성은 태양보다 밝은 색을 띠기 때문입니다. 최근에는 스마트폰의 사진 촬영 기능이 발달하면서 100배 줌 기능을 이용하여 추적기능을 써서 촬영하는 사례도 나오고 있습니다.

산개성단의 예

플레이아데스 성단

플레이아데스 성단은 지구에서 약 444광년 떨어져 있는 산개성단입니다. 우리 눈으로 볼 수 있는 가장 밝은 산개성단 중 하나이며, 특히 겨울철에 잘 관찰할 수 있습니다.

플레이아데스 성단에는 약 500개의 별이 포함되어 있으며, 그 중 가장 밝은 별은 알키오네입니다. 알키오네는 백색-황색 주계열성으로, 지구에서 약 437광년 떨어져 있습니다. 알키오네는 태양보다 약 2.3배 더 크고, 약 100배 더 밝습니다.

하이아데스 성단

하이아데스 성단은 지구에서 약 150광년 떨어져 있는 산개성단입니다. 플레이아데스 성단과 함께 우리 눈으로 볼 수 있는 가장 밝은 산개성단 중 하나입니다.

하이아데스 성단에는 약 100개의 별이 포함되어 있으며, 그 중 가장 밝은 별은 알파 하이아데스입니다. 알파 하이아데스는 황색 거성으로, 지구에서 약 140광년 떨어져 있습니다. 알파 하이아데스는 태양보다 약 20배 더 크고, 약 1,000배 더 밝습니다.

하이아데스 성단은 플레이아데스 성단보다 나이가 많기 때문에 별들의 색이 더 붉습니다. 플레이아데스 성단의 별들은 주계열성으로, 주계열성은 태양보다 밝은 색을 띠지만, 하이아데스 성단의 별들은 주계열성을 지난 별들로, 태양보다 더 붉은 색을 띠게 됩니다.

오리온 성단

오리온 성단은 지구에서 약 1,500광년 떨어져 있는 산개성단입니다. 밤하늘에서 가장 눈에 잘 띄는 성단 중 하나이며, 특히 겨울철에 잘 관찰할 수 있습니다.

오리온 성단에는 약 3,000개의 별이 포함되어 있으며, 그 중 가장 밝은 별은 오리온자리 베텔게우스입니다. 베텔게우스는 적색 초거성으로, 지구에서 약 642광년 떨어져 있습니다. 베텔게우스는 태양보다 약 100배 더 크고, 약 100만배 더 밝습니다. 오리온 성단에는 또한 오리온자리 리겔, 오리온자리 알니람, 오리온자리 벨라트릭스 등 밝은 별들이 많이 포함되어 있습니다. 오리온 성단은 또한 오리온 성운을 포함하고 있습니다. 오리온 성운은 별이 태어나는 곳으로, 망원경으로 관찰하면 푸른 색으로 보이는 가스와 먼지로 이루어진 거대한 성운입니다.