우리은하 구조

구조 정리

  1. 팽대부: Pop II
  2. 원반
    1. 얇은 원반: Pop I
    2. 두꺼운 원반: Pop I, but older, higher Z
  3. 헤일로: Pop II
  4. 막대
  5. 암흑물질 헤일로
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팽대부
반경 1 kpc
유효반경 0.7 kpc
드 보클레르 윤곽 $I \propto r^-{1 \over 4}$ 을 따른다(마치 타원은하와 같다)
$M_\star \sim 10^{10} M_\odot$
$M_{molcular} \sim 10^8 M_\odot$
$M/L \sim 3$
별의 나이: 200 Myr - 7 Gyr 이상 (종족 I, II가 섞여있다)

막대부
반경 4 - 5 kpc
태양계에서 은하중심까지 시선방향에 약 45˚ 각도

헤일로
반경 50 kpc
$M_\star \sim 10^{9} M_\odot$
$M/L \sim 1$

얇은 원반
$h \sim 0.3$ kpc
$M \sim 6 \times 10^{10} M_\odot$ (10% 정도는 dust, gas)
$M/L \sim 3$
$-0.5 < [Fe/H] < 0.3$

두꺼운 원반
$h \sim 1.5$ kpc
$M \sim 3 \times 10^{9} M_\odot$ (얇은 원반의 5%에 불과)
$M/L /sim 15$
$-0.6 < [Fe/H] < -0.4$

→ 원반의 평균 $M/L \sim 4$ (외부은하의 M/L과 유사)

성간가스, 성간진

  • 분자수소(H2)
    • $M \sim 10^{9} M_\odot$
    • $h \sim 65$ pc
    • $3 < r < 8$ kpc
    • $|z| < 90$ pc
  • 중성수소(H I)
    • $M \sim 4 \times 10^{9} M_\odot$
    • $h \sim 100$ pc
    • inner (태양계 근처)
      • $3 \ll r \ll 8$ kpc
      • $|z| < 160$ pc
    • outter (은하 외곽)
      • $r 25$ kpc
      • $|z| < 1000$ pc
  • 코로나
    • $M \sim 4 \times 10^{8} M_\odot$
    • 반경 70 kpc
    • $T \sim 10^6$ K

구상성단
개수 ~ 150개
나이 11 - 13 Gyr
relaxed system: 별의 고유운동이 없어진 상태

  • $[Fe/H] > -0.8$: 상대적으로 젊은, 은하평면 분포
  • $[Fe/H] < -0.8$: 상대적으로 늙은, 헤일로 분포

암흑물질
$M \sim 2 \times 10^{12} M_\odot$ (전체 은하 질량의 95%)
비리얼 정리에서, Mr이 일정(중심에 질량이 몰려 있으면; e.g. 태양계) 케플러 운동
은하의 경우 팽대부는 강체운동(각속도 일정), H I 측정결과 바깥쪽에서 케플러 운동 아님
$\rho \propto r^{-2}$
$V \propto r^3$ : isothermal density profile
r이 증가하면 M이 계속 증가. 바깥쪽에 거대한 질량이 존재한다.