COMA BERENICIS

 

머리털 자리에 우리은하의 북극이 위치합니다. 그래서 외부은하를 관찰할때, 우리은하의 별과 먼지가 가장 덜 방해를 주는 곳이 바로 이 머리털 자리 쪽이라고 할수 있겠지요.

반대쪽 우리은하의 남극은 Sculptor자리에 있어서 그쪽으로의 관측도 용이합니다. 하지만 지구는 우리은하면의 disk에서 70광년쯤 북쪽으로 올라와 있기 때문에, 머리털 자리쪽이 조각실 자리쪽 보다 조금 덜 방해 받는 다고 할 수 있겠네요.

머리털자리가 높이 떴을때, 망원경을 잠시 내려놓고 돗자리에 누워서 맨눈으로 하늘을 보시기 바랍니다. 거기에 달도 없고, 행성들도 낮게 떠 있다면, 이때가 그 관측지에서 볼 수 있는 가장 캄캄한 하늘이라고 할 수 있습니다.

우리나라에서는 4월달 새벽 1시, 5월에는 밤 11시 경에 머리털 자리가 남중합니다.

하지만 이 시간에도 우리은하의 북극이 완전히 머리위로 오지는 않고 대략 80도 정도 까지만 올라갑니다.

즉, 우리은하의 disk가 10도 정도는 한쪽으로 올라오게 되는 것이지요.

정말 우리은하의 disk를 지평선과 맞추려면 관측자가 이동하는 수 밖에는 없습니다. 

북위 27도와 남위27도에서만 완벽하게 disk를 지평선으로 가리고, 은하의 남북극을 정확히 머리 위에 둘 수 있다고 합니다.

미국으로 따지면 텍사스 남부 Big Bend 국립공원이 이에 해당한다고 하네요.

그런데...

지금 보니까 지난 호주 관측시 Leyburn이 정확히 남위 27도 였더라구요. 그때 조각실자리가 너무 머리 위에 와서 돕소니안으로 대상찾기만 힘들다고 투덜대던 기억이 납니다.

그때 뭘 좀 알았다면, 잠깐 자리에 누워서 우리은하의 가장 얇은 먼지층을 뚫고 수천만 광년을 날아가는 경험을 해 볼 수 있었는데 하는 후회가 남네요.

 

머리털 자리의 많은 은하들 중 디테일을 잘 보여주는 M64, NGC4565, 4725, M98, 99, 100등 6개의 은하를 살펴보겠습니다.

M64는 비교적 가까운 은하이고, 4565와 4725는 4000만 광년 떨어진 Coma I galaxy cloud에 있는 은하들입니다.

M98, 99, 100은 5000~6000만 광년 거리에 있는 Virgo cluster에 포함되는 은하들입니다.

 

 

M64 (NGC4826) Black Eye galaxy

1700만 광년 떨어진 가까운 은하입니다. Canes I group의 일원으로 보기도 하고, 따로 구분하기도 합니다.

중앙의 어두운 부분 때문에 black eye라는 별명이 붙어 있습니다. 이는 별 형성의 재료가 되는 dust cloud입니다.

특이한 점은 안과 바깥의 별들의 회전방향이 반대라는 점입니다.

-> 오래 전 합병된 2개의 은하가 아직 완전히 settle down 안 되어서 그렇다고 합니다.

관측포인트: 밝은 코어 + 바로 북쪽의 dust lane + 그 바로 바깥에 약간 더 밝은 rim

도전: dust lane안의 얼룩(별 형성 부위)

 

 

 

 

NGC 4565 (Needle galaxy)

4000만 광년 떨어져 있고, Coma I galaxy cloud의 일원입니다.

"Showpiece of all edge-on" 이라는 별명이 붙어 있듯이 아주 뚜렷한 측면은하입니다.

1970년대에 de Vaucouleur가 사진상 bulge가 box모양인 것을 보고 barred spiral일 것으로 추정했고, Spitzer 망원경으로 bar가 있음이 확인되었습니다.

관측포인트 : 코어가 bulging + 코어와 헤일로를 가로지르는 dust lane (헤일로 전체길이로 보이다가 끝에서 fade out), dust lane 안의 얼룩

도전 : bulge의 모양이 box 형태 

 

 

 

 

NGC 4725 (One-armed galaxy)

4000만 광년 떨어진 Coma I galaxy cloud일원입니다.

특이하게도 한쪽 나선팔만 발달했습니다.

이럴 경우 동반은하의 영향에 의한 tidal force를 먼저 생각해야 합니다.

그러면 아래 그림에서 오른쪽에 있는 작은 은하가 동반은하 일까요?

 

 

 

아닙니다. 오른쪽은하는 NGC 4712인데, 2억광년 떨어진 background 은하입니다. 바로 옆에서 보인다고 실제로 옆에 있는 것은 아닙니다. 

자세히 보면 4712도 나선은하입니다. 나선은하는 크기차이가 많이 나지 않기 때문에 같은 거리에 있다면 대략 비슷한 시직경으로 보여야 합니다.

이 경우 장축의 길이가 11분과 2분으로 5배 차이 나는데, 실제 거리도 딱 5배 차이 납니다.

4725에 영향을 주고 있는 은하는 왼쪽위에 보이는 4747입니다. 4747에도 반대쪽 tidal arm이 생긴것으로 두 은하의 상호작용을 잘 설명할 수 있습니다.

 

NGC 4725는 Seyfert galaxy인데, 이럴 경우 안시로는 뚜렷한 핵으로 보입니다.

또한 inner ring이 잘 발달해 있습니다.

관측포인트: 밝고 뚜렷한 핵 + 작은 코어 + 희미한 bar + inner ring

도전 : Outer arm (One-arm)이 보이는 지

 

 

 

M98 (NGC4192)

6000만 광년 떨어진 Virgo cluster의 바깥쪽 일원입니다.

 

M98은 특이하게도 blue shift를 보입니다. 즉, 우리를 향해 다가온다는 뜻입니다.

Virgo cluster가 전체적으로 우리로 부터 멀어지는데 반해서 몇 몇 은하들은 다가오고 있습니다.

이유는 우리로 부터 먼쪽 은하들은 cluster의 인력에 의해 중심부로 다가가는 속도가 우주의 팽창에 의한 cluster의 후퇴속도를 앞서기 때문입니다.

 

M98은 거의 edge-on으로 보이는 나선은하입니다.

관측포인트: 별상핵 + 코어 + 얼룩진 중심부 + 얼룩진 헤일로

도전 : 나선팔

 

 

 

M99 (NGC4254)

5000만 광년 떨어져 있으며, Virgo cluster에 속합니다.

Virgo cluster중 가장 높은 후퇴속도를 보이는데, 이유는 우리와 가까운 쪽에 있기 때문에 우주의 팽창 + cluster 중심부로의 인력이 더해진 것으로 생각됩니다.

3개의 뚜렷한 팔을 가진 정면 나선은하인데, 다른 은하의 영향으로 한쪽 팔이 벌어졌고, 새로운 별 형성이 활발하게 일어나고 있습니다.

로스경의 스케치

관측포인트: 반시계방향으로 도는 나선팔, 남쪽 팔이 더 벌어진 것 확인

 

 

 

 

M100 (NGC4321)

Virgo cluster의 나선은하중 가장 밝습니다.

두 개의 뚜렷한 나선팔을 가진 Grand design spiral입니다.

Starburst galaxy로 5번의 초신성이 관측되었습니다.

관측포인트 : 뚜렷한 코어 + 코어 주변의 얼룩 + 희미한 2개의 나선팔 + 여러개의 동반은하

M99와 M100은 나선팔을 제대로 본 적이 없는 것 같네요. 이번 기회에 확실히 봐야 겠습니다.