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  • 남반구은하 Sculptor자리 [관측목록/대상]
  • 김병수
    조회 수: 12088, 2012-10-10 21:55:48(2012-10-05)
  • Sculptor자리는 대략 -30도 정도에 위치했기 때문에 한국에서도 볼 수 있습니다.

    하지만 대개는 아주 낮은 고도에 위치하기 때문에 또렷한 모습을 보여주지 못하지요.

    이 별자리에 우리은하의 남극이 위치합니다. 그 만큼 우리 은하의 별이나 먼지로 부터 자유롭기 때문에 은하 관측에 좋은 조건이라고 할 수 있습니다.

     

    Sculptor자리에서 볼 은하는 모두 7개(NGC 247까지 포함하면 8개)인데, 이들은 거리에 따라 대략 네 부류로 나눌 수 있습니다.

    먼저 가장 유명한 Sculptor Galaxy Group이 있습니다.

    과거에는 NGC 55, 247, 253, 300, 7793이 모두 이 그룹에 속한다고 했었는데, 지금은 247, 253, 7793만 1,100만 광년 떨어진 거리에서 그룹을 형성하고 있고,

    NGC 55와 300은 우리은하와 이 group 사이의 700만 광년 거리에 있는 가까운 은하들로 생각합니다.

    이 Sculptor Galaxy Group은 M81 Group과 "Local group으로 부터 가장 가까운 은하 group" 1, 2위를 다툽니다.

    참고로 NGC 247은 위치는 Cetus자리에 있지만, Sculptor Galaxy Group의 일원입니다.

     

    NGC 134와 613도 상당히 뚜렷한 은하인데, 둘 다 약 7,000만 광년 떨어진 먼 은하입니다. (즉, Sculptor Galaxy Group의 구성원이 아닙니다.)

     

    마지막으로 Sculptor Dwarf Spheroidal이라는 위성은하가 있는데, 겨우 29만 광년 떨어져 있습니다.

     

     

    먼저 NGC 7793입니다.

    7793.jpg

    Halo는 잘 보이겠지만,

    관측 포인트는 나선팔을 찾아 보는 것입니다.

    flocculent arm이기 때문에 찾기 쉽지 않을 것입니다.

    NSOG에서도 "irregularly bright halo"라고만 되어 있고 나선팔에 대한 언급이 없습니다.

    작년 New Mexico에서의 25인치 관측기를 찾아 보니 "뚜렷한 코어로 부터 작은 나선팔이 방사형으로 나온다"라고 되어 있습니다.

     

    최근에는 7793의 변방부에서 태양정도 질량의 작은 blackhole이 엄청난 양의 jet를 분출하는 것을 발견했습니다.

    무려 1,000광년이나 되는 크기로 jet가 분출되는데,

    쉽게 예를 들면, 축구공 만한 크기의 블랙홀에서 나오는 물질이 명왕성 보다 멀리 뻗어나가는 것을 상상하시면 됩니다

    7793(X-ray).jpg

    S26이라고 이름 붙은 radio source를 분석한 결과인데,

    그래서 붙은 이름이 "microquasar"입니다.

    Quasar는 초기우주에서 많이 보이는, 거대블랙홀에 의한 jet분출을 말하는데, 가까운 우주에서는 전혀 발견되지 않고 있습니다.

    그래서 희미한 영상만으로 quasar를 연구 해야 하는 어려움이 있었죠.

    가까운 곳에 있는 S26같은 microquasar를 연구함으로써 초기우주의 quasar를 추정하는데 큰 도움을 줍니다.

     

    하지만, 안시관측으로 보기는 힘들 것 같습니다.

    그래도 혹시 몰라서 위치는 알고 있어야 겠습니다.

    나선팔이 잘 보인다면, 이것도 한 번 도전해 보지요.

     

     

     

    다음은 고래자리 NGC 247입니다.

    별자리는 다르지만, 여기에서 같이 보는 것이 좋을 듯 합니다.

    247.jpg

    NGC 253과 비슷한 거리에 비슷한 크기이지만, 훨씬 어둡습니다.

    전체적으로 물방울 모양의 halo가 보이는데, 남쪽이 뾰족하고 북쪽이 넓습니다.

    북쪽 halo안에 약간 더 어두운 부위가 보이고, 그 밖으로 살짝 다시 밝아집니다.

    247(ESO).jpg

    오른쪽이 북쪽입니다.

    핑크색은 emissin nebula로 안시로는 밝은 patch로 보입니다.

     

    이 은하의 거리는 Cepheid 변광성을 이용해서 알게 되었습니다.

    (참고로 가까운 은하는 Cepheid 변광성을 이용해서 거리를 구하고, 먼 은하는 type Ia supernova로 거리를 구합니다.)

    그런데, edge-on 은하의 경우 먼쪽 나선팔의 Cepheid는 해당 은하내의 별과 먼지에 의해 별빛이 상당히 감쇄(extinction)됩니다.

    그래서 이 은하의 거리도 과거에는 1,200~1,300만 광년으로 알려졌다가, 최근에는 1,100만 광년으로 수정되었습니다.

     

     

     

    다음은 Silver Dollar Galaxy, Sculptor Galaxy등으로 잘 알려진 NGC 253입니다.

    253.jpg

    북반구에서는 감질나게만 보던 것을 한 번 시원하게 보고 오겠습니다.

    관측포인트는 dust lane이 길이 방향으로 끝까지 가는 지,

    코어의 남서쪽으로 dark patch가 보이는 지 입니다.

     

     

    253(color).jpg

    ESO의 위 사진은 북쪽이 아래입니다.

    NGC 253은 가장 먼지가 많은 Dustiest galaxy의 영예도 안고 있습니다.

    먼지가 많으면 별도 많이 만들어 지겠지요. 그래서 Starburst Galaxy의 대표적인 예 입니다.

     

     

    다음은 NGC 55입니다.

     55(0.7도).jpg

    0.5도 추출한 것으로는 은하가 잘려서 0.7도 추출 사진을 올렸습니다.

    관측포인트는 코어가 한쪽으로 치우친 것(서쪽으로),

    코어 바로 동쪽에 bright knot,

    동쪽으로 중심선을 따라 작은 bright patch 가 연결되어 있는 것.

     

    55(color).jpg

    북쪽이 아래입니다.

    pink색 emission nebula와 푸른색 open cluster가 잘 구분되고,

    안시로는 둘 다 밝은 knot로 보입니다.

     

     

     

     

    NGC 300

    300.jpg

    NGC 55와 300은 Sculptor자리의 은하들 중에도 특히 고도가 낮아서 제대로 관측한 적이 없는데,

    이 기회에 확실히 봐야 겠습니다.

    대략적인 모습은 M33과 비슷하게 보입니다.

    NMS에서 25인치로 본 기록에도 낮은 고도와 Halo안의 밝은 별때문에 디테일 관측에 방해가 되고, 큰 특징이 없다고 되어 있는데,

    중천에 있을때는 어떻게 보일지 기대됩니다.

    나선팔을 따라가 보는 것이 관측 포인트입니다.

     

     

     

    다음은 NGC 134입니다.

    134.jpg

    7,000만 광년 떨어진 은하입니다.

    관측포인트는 다크레인이 은하 전체에 걸쳐서 보이는 것(코어의 북쪽으로)

    헤일로에 얼룩이 보이는 지

    도전: 남쪽 끝에서 약간 warping이 있는 지 찾아 볼것

     134(ESO).jpg

    ESO사진에서 보면 남쪽 디스크에 warping이 뚜렷이 보이는데, 이는 최근 다른 은하가 지나간 자리로 생각됩니다.

     

     

     

    NGC 613

    613.jpg

    관측 포인트 : 나선팔이 뚜렷이 보이는 지

    NSOG에는 "나선 팔 하나가 코어의 동쪽을 감고, 북쪽으로 꺽이면서 사라진다. 아주 흐린 나선팔이 주변시로 겨우 보인다"고 하네요.

    NMS에서 관측기록에는 "동쪽에서 북쪽으로 직각으로 꺽이는 나선팔,  서쪽에서 남쪽으로 꺽인 짧은 팔도 보임."이라고 되어 있습니다.

    나선팔이 얼마나 보이는 지 찾아 봅시다.

    또한, NMS기록에 "코어의 남쪽으로 희미한 암흑대 보임" 이라고 되어 있네요. 18인치로도 암흑대를 한 번 도전해 보지요

    613(ESO).jpg

     

     

     

    마지막으로 Sculptor Dwarf Spheroidal입니다.

    sculptor dwarf(4도).jpg

    Skyview 4도 추출한 사진입니다.

    파인더 시야각과 비슷할 것 같습니다.

    NSOG에서 대상설명은 안나오지만, Finder chart 28-6에 위치가 나옵니다.(Sculptor System으로 표기 되어 있음)

    sculptor dwarf(1.1도).jpg

    Skyview 1.1도 추출한 사진인데, 31mm Nagler화각과 비슷합니다.

     

    1937년 Shapley가 발견한 천체인데,

    우리 은하의 위성은하로 29만 광년 떨어져 있습니다.

    Jakiel이 선정한 Ultimate Challenge에 두번째 대상으로 들어가 있습니다.

    찾기가 쉽지 않을 것 같기 때문에 호핑길을 숙지하고 있어야 할 것 같습니다.

    만약 찾는 다면 별 하나 하나가 얼마나 분해 되어 보이는지 보겠습니다.

     

     

    여기서 Dwarf Spheroidal에 대해 알아보겠습니다.

    NSOG 1권 앞부분 은하공부할때 잠깐 나온적이 있는데요.

    거기에서는 Elliptical 은하의 한 부류로 소개 되었었지요.

    M32나 M110같이 작은 타원은하를 dwarf elliptical(dE)이라고 부르는데,

    이런 dE 보다 1% 정도 밖에 안되게 성근 애들을 dwarf spheroidal(dSph)라고 따로 분류합니다.

    처음에는 이런 애들이 몇 개 안 되는 줄 알았지만, SDSS 서베이를 통해서 우리 은하 주위에만 최소한 20개가 있는 것이 밝혀 졌습니다.

    이것이 은하인가 아닌가?

    과연 은하의 기준이 무엇인가? 에 대한 원론적인 질문을 던지게 합니다.

    이것을 은하로 친다면, 우주에서 가장 많은 은하 형태가 dSph이 될 것으로 추정됩니다.

    하지만 너무 희미하기 때문에 거의 우리 은하 주위에서만 발견됩니다.

     

    처음에는 구상성단과 유사한 점에 대한 연구가 되었는데,

    결정적으로 dSph 별들의 속도가 구상성단 보다 아주 빠른 것을 알게 되었습니다.

    이런 빠른 속도를 설명하려면 dSph 내부에는 무엇인지는 모르지만, 보이지는 않고, 질량이 많은 물질이 있어야 됩니다.

    바로 암흑물질이지요.

    dSph에는 암흑물질이 아주 많고, 구상성단에는 거의 없는 것으로 생각합니다.

    이것이 왜 중요한가 하면, 은하형성이론에서 암흑물질이 먼저 뭉치고 그 곳으로 일반물질(수소, 헬륨 등등)이 들어가서 별이 형성되고, 은하가 형성된다고 보기때문입니다.

    즉, dSph이 은하형성 초기에 중요한 역할을 했을 가능성이 있어서, 최근 활발히 연구가 진행되는 분야입니다.

     

    우리 은하 주위에서 발견된 dSph중에 유명한 것들 몇 개만 나열해 보겠습니다.

    거리 순으로 가장 가까운 것은 Saggitarius방향에 있는데 이를 Saggitarius Dwarf Elliptical(SagDEG) 또는 Saggitarius Dwarf Spheroidal로 부릅니다.

    이 은하는 현재 우리 은하와 반쯤 충돌한 상태인데, M54는 이 은하안에 있는 것으로 생각합니다.

    그보다 멀리 몇개 더 아주 흐린것들이 있고,

    29만 광년 정도에 지금 본 Sculptor Dwarf가 있는데, 이는 비교적 큰 dSph입니다.

    좀 더 멀리 40만 광년 정도에 Fornax Dwarf 가 있고요.(이번 남반구 원정에서 봅니다.)

    유명한 Leo I, Leo II가 더 멀리 60-70만 광년 정도에 있습니다.

    그 밖에, Draco system, Ursa Major I, II, Canes Venatici I, II 등도 dSph입니다.  

     

     

댓글 1

  • 김지현

    2012.10.10 21:55

    Dwarf Spheroidal 에 대한 이야기.. 흥미롭게 잘 읽었습니다.
    우리가 관찰하는 은하들의 상당수가 이러한 Dsph 를 여러 개 지니고 있을 거라고 생각하니.. 잠시.. 멍.. 해집니다.
    또 이것이 암흑물질.. 은하 진화의 역사와 깊은 관련이 있다는 점이 깊이있게 다가옵니다.. 감사합니다..
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