성단은 중력으로 뭉쳐 있는 별들의 무리입니다. 크게 구상 성단과 산개 성단으로 나눌 수 있습니다. 구상 성단은 매우 늙은 별들이 수십만 개가 모여 있는데, 반면 산개 성단은 수백 개 이하의 젊은 별들로 이루어져 있습니다. 산개 성단은 은하로 접근하면서 분자 구름의 중력에 의해 흩어지게 되지만, 여전히 같은 방향으로 이동하며 중력으로 묶여 있지 않게 됩니다. 이들을 성 협의라고도 부릅니다.
구상 성단은 대략 1만 개에서 수백만 개에 이르는 별들이 10~30광년 지름의 공 모양으로 뭉쳐 있는 집단입니다. 이들은 대부분 늙은 항성 종족 II에 속하며, 표면 색깔은 노랗거나 붉고, 질량은 태양의 2배 미만입니다. 구상 성단은 은하 중심부 근처에 위치하며, 은하 헤일로 주변 구형에 가까운 형태로 분포해 있습니다. 구상 성단은 은하 중심과 지구 사이 거리를 구하는 데에도 사용됩니다. 구상 성단에서 가장 나이가 많은 별들은 우주의 나이보다도 오래 산 것으로 알려져 있었지만, 최근의 연구 결과에 따르면 그 모순점이 해결되었습니다. 우리은하에는 약 150개의 구상 성단이 있으며, 일부는 다른 은하에서 포획되어 온 것입니다. 구상 성단 중 일부는 맨눈으로도 볼 수 있으며, 가장 유명한 구상 성단으로는 M13이나 NGC 104등이 있습니다.
이런 구상 성단들은 우리가 볼 수 있는 밤하늘의 아름다운 광경을 제공하며, 우주의 형성과 진화에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 구상 성단은 우리가 어떻게 태어나고 성장하는지에 대한 흥미로운 단서를 제공하며, 우리은하와 다른 은하 간의 상호작용에 대한 연구에도 중요한 역할을 합니다. 또한, 구상 성단은 우리가 우주의 근원과 우리가 어디에서 왔는지에 대한 깊은 질문에 대한 답을 찾는 데에도 도움을 줍니다.
산개 성단은 구상 성단과 매우 다릅니다. 산개 성단은 은하면에 몰려 있으며 주로 나선팔에서 발견됩니다. 이들은 젊고 나이는 보통 수억 살 정도로, 산개 성단은 오리온성운과 같은 H II 영역에서 탄생합니다.
산개 성단은 대략 수천 개의 구성원으로 이루어져 있으며 성단의 지름은 약 30광년 정도입니다. 별이 적기 때문에 중력으로 헐겁게 묶여 있지만, 분자 구름이나 다른 성단의 영향으로 쉽게 흩어질 수 있습니다. 성단 내 별들이 가까이 접근하면 증발 현상이 발생합니다.
가장 유명한 산개 성단은 황소자리에 위치한 플레이아데스와 히아데스성단입니다. NGC 869와 NGC 884로 이루어진 이중 성단은 어두운 하늘에서 잘 관측할 수 있습니다. 산개 성단의 구성원들은 주로 젊고 푸른 별들로 이루어져 있습니다. 이는 이들 별이 항성의 관점에서 보면 짧은 시간 동안만 살다가 성단이 다른 천체의 중력에 의해 흩어지기 전에 죽음을 맞이하기 때문입니다.
천문학자들은 2005년에 구상 성단과 비슷한 새로운 형태의 성단을 발견했습니다. 이 새로운 성단은 밀도가 낮지만 구성되어 있습니다. 안드로메다은하에서 발견된 중간 형태 성단은 M31 W FS C1, M31 W FS C2, M31 W FS C3이며, 이들은 구상 성단과 유사한 특징을 가지고 있습니다.
하지만 중간 형태 성단과 구상 성단 사이에는 크기와 별의 밀도 등에서 차이가 있습니다. 중간 형태 성단은 구상 성단에 비해 크기가 작고 별의 밀도도 낮습니다. 이러한 성단 내 별들 사이의 거리는 구상 성단에 비해 멀기 때문에, 중간 형태 성단은 왜소 구형 은하와 구상 성단 사이의 중간 수준에 위치한다고 추측됩니다.
중간 형태 성단이 어떻게 형성되었는지는 아직 확실하지 않지만, 구상 성단과 유사한 과정을 거친 것으로 예상됩니다. 또한, 왜 우리은하에는 중간 형태 성단이 없고 안드로메다은하에만 존재하는지에 대한 원인도 알려지지 않았습니다. 다른 은하들에도 중간 형태 성단이 있는지는 알 수 없지만, M31에만 이러한 성단이 발견되었다고 합니다.
산개 성단은 구성원들이 서로를 속박하는 중력에서 벗어나면, 우주 공간을 비슷한 경로를 그리며 이동합니다. 이들을 성현 또는 이동성 단이라고 부릅니다. 북두칠성의 별들은 한 때 산개 성단의 구성원으로, 같은 고유 운동을 보여주며 큰곰자리 이동성 단으로 알려져 있습니다. 또한, 앞에 하나 남쪽 삼각형자리 제타와 같은 별들도 이 성단의 일원입니다. 태양도 큰곰자리 이동 성단의 경계선에 있었지만, 현재는 다른 공전 궤도, 나이, 화학 조성을 보여주기 때문에 관련이 없습니다.
또 다른 성 협의로는 미르재단 공원을 둘러싸고 있는 별들이 있습니다. 이들은 쌍안경으로 볼 수 있습니다. 멀리 떨어져 있는 이동 성단들은 지구상에서 쉽게 파악할 수 없는데, 그 이유는 이들 성단을 구성하는 항성들의 고유 운동을 알아내야 하기 때문입니다.
산개 성단은 구성원들이 서로를 속박하는 중력에서 벗어나면, 우주 공간을 비슷한 경로를 그리며 이동합니다. 이들을 성현 또는 이동성 단이라고 부릅니다. 북두칠성의 별들은 한 때 산개 성단의 구성원으로, 같은 고유 운동을 보여주며 큰곰자리 이동성 단으로 알려져 있습니다. 또한, 앞에 하나 남쪽 삼각형자리 제타와 같은 별들도 이 성단의 일원입니다. 태양도 큰곰자리 이동 성단의 경계선에 있었지만, 현재는 다른 공전 궤도, 나이, 화학 조성을 보여주기 때문에 관련이 없습니다.
또 다른 성 협의로는 미르재단 공원을 둘러싸고 있는 별들이 있습니다. 이들은 쌍안경으로 볼 수 있습니다. 멀리 떨어져 있는 이동 성단들은 지구상에서 쉽게 파악할 수 없는데, 그 이유는 이들 성단을 구성하는 항성들의 고유 운동을 알아내야 하기 때문입니다.
운동 성단은 비슷한 방향으로 움직이는 별들의 무리를 말합니다. 이들은 예전에는 같은 성단에 속해 있었을 것으로 추정되며, 시간이 지나면서 흩어져 생겨났습니다. 일반적으로 산개 성단에는 포함되지 않습니다.
운동 성단에 속한 별들은 하나의 중심을 기준으로 멀어지거나 가까워지는 경향을 보입니다. 이는 별들이 3차원 공간에서 평행한 운동 방향을 공유하고 있지만, 성단 자체가 관측자와 가까워지거나 멀어지기 때문입니다. 이를 통해 별들의 운동 방향과 속도를 추정하고, 성단까지의 거리를 상대적으로 정확하게 측정할 수 있습니다.
현재 태양계에서 가장 가까운 운동 성단은 큰곰자리 운동 성단입니다. 이 성단에는 북두칠성의 양쪽 끝을 제외한 5개의 별을 포함하여 총 14개의 별이 속해 있습니다. 또한, 큰곰자리 운동 성단의 일원으로 확인된 23개의 항성이 있었지만, 분산 속도가 빨라서 큰곰자리를 벗어난 별들도 존재합니다.