1. 성단
성단이라 함은 중력으로 뭉쳐져 있는 별무리라고 생각하면 된다. 성단을 형성하는 항성의 개수는 적게는 수십개에서 많게는 수백만개 까지 이른다고한다. 성단은 크게 두가지 종류로 나뉠수 있는데, 하나는 '구성상단'으로 수명이 길게 된 늙은 별들이 수십만개가 뭉쳐져있는것이다. 보통은 1만개에서 수백만개에 이르는 별들이 10~30광년 지름의 공모양으로 뭉쳐져있는 집단이다. 이들은 대부분 늙은 '항성종족'에 속한 성단이기 때문에 대부분의 표면이 노랗거나 붉고, 질량은 태양의 2배 미만이다. 항성족족이란 우주의 나이보다 수억년 어린정도를 뜻한다. 구상상단은 대부분 늙고 작은 별들로 구성이 되어있는데, 그 이유는 이들보다 무거운 별들은 예전에 주계열 단계를 벗어난 뒤에 초신성 폭발로 최후를 맞고, 어두운 백색왜성만을 남겼기 때문이다. 그러나 푸른빛의 별들이 존재하는데, 이것들은 밀도가 높은 환경때문에 다른 별들끼리 합쳐져서 이루어진 존재로 생각되며, 이들을 청색낙오성이라고 부른다.
얼마전까지만해도 구상성단은 천문학에서는 알려진게 별로 없는 수수께끼같은 존재였다. 그 이유는 가장 나이가 많은 별들은 우주의 나이보다도 오래 산것으로 알려져 있었기 때문이였다. 그러나 '히파르코스위성' 자료와 '허블상수'의 정확한 측정값을 통해서 이러한 모순도 해결이 되었다. 그래서 구상성단에 있는 가장 늙은 별들의 나이는 우주의 나이보다는 실질적으로 어리다는것으로 밝혀졌다. 초거대 성단 웨스트룬트를 구상성단의 시조격 존재로 추측하기도 한다.
현재 우리의 은하에는 약 150개의 구상성단이 있으며, 이들중 일부는 우리 은하의 중력에 의해, 원래 있던 작은 은하에서 포획되어 온것도 있다. 어떤 은하들은 우리 은하보다 구상성단이 훨씬 많다.
다른 종류로는 '산개성단'이라고 있는데, 이 산개성단은 구상성단과 매우다른 성질을 가지고 있다. 구상성단은 주변에 구형으로 포진하고 있지만, 산개 성단은 은하면에 몰려 있으며 주로 나선팔로 발견된다. 이들은 또 젊고 나이는 보통 수억 살 정도 되는 성단인데, 오리온 성운과 같은 H2영역에서 탄생한다.
산개상단의 구성원수는 대략 수천개 정도이며 성단의 지름은 약 30광년 정도라고 한다. 별이 몇개 없기 때문에 이들은 중력으로 묶여 있으며, 분자구름이나 다을ㄴ 성단의 영향으로 쉽게 흩어진다. 가장 유명한 산개 성단으로는 황소자리에 있는 플레이아데스와 히아데스 성단이다. 산개 성단의 구성원들은 주로 푸르고 젊은 별들인데, 그이유는 젊은 별들은 항성의 관점에서 얼마 살지 못하고 죽으며, 성단이 다른 천체의 중력에 의해 흩어지기 전에 죽음을 맞이 하기 때문이라고 한다.
참고로 태양도 옛날에는 성단의 일원이었다고 한다. 항성은 성운 속에서 동시에 아주 많이 탄생해서 성단을 형성한것으로 보이는데, 태양은 현재 성단에 속하지는 않지만, 옛날에는 형제 별들과 함께 성단을 형성 했을지도 모른다.
태양과 함께 태어난 형제 별은 우주 어딘가에 태양과 같은 모습으로 존재하고 있을지도 모른다.
2. 혜성
혜성은 태양의 주위를 도는 작은 천체중에서, 태양에 가까워지면서 '꼬리"를 만드는것을 말하는데, 이런한 모습때문에 '꼬리별'이라는 명칭을 갖기도 했다.
혜성은 대부분 얇고 긴타원형 궤도를 그리며 짧게는 수년에서 길게는 수백년에 한번 태양의 곁으로 돌아온다.
예전에는 혜성을 홍수, 기근, 전염병등을 불러 일으키는 불길한 징조로 여겼졌으나, 영국의 에드먼드 핼리가 핼리 혜성의 주기를 계산, 다음 풀현을 예견함으로써 태양계의 천체임을 입증하였다고한다.
보통 혜성의 이름은 발견자의 성을 붙이는것이 학계의 관례이다. 혜성의 핵은 대부분 얼음과 먼지로 구성되어 있으며 그 크기는 수 km 에서 수십km 정도이다. 평소에는 태양을 공전하지만, 어떠한 이유로 인해 긴 타원의 궤도로 태양 근처로 떨어져 내려오면서 표면의 얼음과 먼지가 증발하며 꼬리가 생긴다.
보통은 헤일밥 혜성이나 햐쿠타케 혜성처럼 한번 태양에 접근 했다가 멀리 사라지는 수천년에서 수만년의 주기를 돌지만, 목성 등의 행성의 인력에 잡혀서 짧은 주기를 돌게 되는 혜썽도 있다. 이러한 짧은 주기의 혜성은 '단주기혜성'이라고 불리며, 반대로 수천년의 주기를 가진 혜성은 '장주기 혜성'이라고 불린다. 태양에 매우 가깝게 접근하여 증발되는 혜성들이 있으며, 이들은 소호태양관측위성에서 종종 관측된다고 한다.
혜성의 정체는 앞서 설명한대로 먼지와 얼음으로 형성되어있는데, 암석과 금속 먼지까지 들어있기 때문에 '더러운 눈덩이'라고도 불린다. 태양과 가까워지면 얼음이 태양열에 녹으면서 그 가스와 먼지가 태양의 반대 방향으로 분출하며 아름다운 꼬리를 그린다.
대부분의 혜성은 어두운 것이 보통이지만, 지구에서 가깝게 접근하거 나 매우 밝은 혜성이 지구 근처를 통과할 때는 멋진 장면을 연출하기도 한다. 혜성이 지나가며 남긴 먼지 찌꺼기는 혜성의 궤도를 따라 이동하다가 태양풍에 의해 서서히 밀려나게 되는데, 그궤도 사이를 지구가 통화하면 대기와의 마찰에 의해 불타면서 지구로 낙하한다. 이것을 우리는 '별똥별'이라고 부르며 유명한 유성우이다.
또 혜성은 궤도를 예측할수가 없기 때문에 지구와의 충돌가능성이 있고, 일부 과학자들은 공룡의 멸종이 혜성의 충돌로 인해 일어났다고 주장하기도 한다.