안드로메다자리 (Andromeda, And)




M31

어두운 밤 맨눈으로 관측해도 3도 크기의 거대한 나선팔을 볼 수 있다. (보름달의 크기가 0.5도인 것을 상기해 보자.) 저배율 쌍안경을 사용해도 뚜렷한 타원형의 모습을 볼 수 있는데 소구경 망원경을 사용하면 핵 주위를 둘러싸고 있는 밝은 중심부가 보인다. 또한 은하의 나선팔에는 많은 얼룩들이 위치하는데 장초점 망원경을 사용하면 어두운 하늘에 대해서 희미한 나선형 원반의 얼룩도 볼 수 있다.

6~10인치급 망원경으로 M31의 웅장한 모습을 관측하려면 (나선팔 내에 있는 암흑대, 성단, 밝은 공처럼 보이는 핵, 그 외의 밝은 성운들) 한동안 기다려야 한다.

M31의 핵은 표면밝기가 상당히 높으며 중심부는 특히 별처럼 빛나는 얼룩으로 보인다. M31은 맨눈으로 볼 수 있는 가장 멀리 떨어져 있는 천제로 (220만 광년) 나이는 220만년 밖에 안 되었기 때문에 상당히 젊은 은하인 셈이다. (전우주의 나이에 비교한다면 1/100인 셈이다.)

8인치급 이상의 망원경을 사용하면 가장 밝은 나선팔 내에 있는 암흑대를 볼 수 있는데 이런 암흑대는 나선팔의 앞부분에 위치하기 때문에 우리 눈으로 볼 수 있는 것이다.

소구경 망원경에서보다 대구경 망원경(12인치급 이상)을 사용하면 은하의 모습이 전체적으로 밝게 보이지만 8인치급에서 보이는 암흑대가 더 자세히 보이지는 않는다. 그 이유는 M31 안에는 밝은 산광성운이나 성단들이 암흑대보다 많기 때문에 구경이 커지면 밝은 대상들에 묻혀 버리기 때문이다.

그 중에서 NGC206은 M31 안에서 가장 밝은 성단으로 수천광년의 거리로 퍼져 있는 성간물질과 뜨거운 별들이 모여 있는 대상이다. 날씨가 좋다면 6인치급 이하의 소구경 망원경으로도 Averted Vision을 사용해도 관측할 수 있다. (구경이 더 크다면 아마도 쉽게 찾을 수 있을 것이다.)

또 다른 도전해 볼만한 대상으로는 M31의 중심부에 위치하는 신성으로Halton C. Arp는 반경 15분 안에서 30개의 신성을 발견하였다. 이들 대부분은 15등급으로 사진촬영을 하면 훨씬 쉬운 대상일 것이다. 1885년 8월 6등급보다 더 밝은 초신성이 S성 변광성 자리에서 폭발하였었다. 이 S성은 은하의 중심부에 위치하기 때문에 다른 별들 속에 묻혀버리기 쉽다.

또 더욱 어려운 대상이지만 흥미 있는 것으로는 은하 내부에 있는 여러 개의 구상성단들이다. 대구경 망원경(12인치급)을 사용해도 별과 같이 보이지만 이들 중 수십 개가 12~13등급의 밝기를 갖고 있다. 아래에 있는 사진과 대조하여 NGC206 근처의 희미한 구상성단을 찾아보자.


M32, 110

난쟁이 타원은하들로 대체로 늙은 별들로 이루어진 조그만 은하들이다. 물리적인 모습에서 이 두 은하는 거의 닮지 않았지만 많은 공통점을 갖고 있다. 우선 이들 은하들은 망원경으로 멋진 모습을 볼 수 없다. 그 이유는 표면밝기 때문인데 여러 다른 대상들에서도 마찬가지이지만 특히 은하에서는 밝기보다 더 중요한 개념이다.

표면밝기는 그 대상의 크기와 밝기와의 관계인데 M32는 M110보다 밝기는 어둡지만 크기가 상당히 작기 때문에 쉽게 확인할 수 있는 반면 M110은 좀처럼 관측하기 힘들다. (이런 사실은 M31의 중심부와 주변의 나선팔의 차이와도 같다.)

M32는 M31에서 가장 가까운 위성은하로 높은 표면 밝기를 갖는 E2형 난쟁이 타원은하이다. 밝기는 8.0등급이며 날씨가 좋은 날 대구경 쌍안경을 사용하면 M31의 빛 덩어리 속에서 조그만 별처럼 보일 것이다. M32는 상당히 가까이 위치하기 때문에 대부분의 은하들 보다 약간 크다. (7.6분×5.8분)  만약 M32가 처녀자리 은하단과 거리가 비슷하다면(5000만 광년) 아주 작고 희미하게 보였을 것이다. M32는 다른 세부적인 모습을 나타내지는 않고 단지 별처럼 밝은 핵을 보일 뿐인데 M31의 멋진 모습 때문에 잘 관측되지 않는 대상이다.

M110은 밝기가 8.2등급이며 크기는 17.4분×9.8분으로 커다란 은하이기 때문에 M32보다 훨씬 희미한 은하이다(M32보다 4배 크다). M110은 독특한 모양을 하고 있는데 중심부 근처에서 몇 개의 암흑대를 관측할 수 있을 것이다. 특히 M110은 머지대가 많이 있는데 여기가 바로 새로운 별이 탄생하는 지역이라고 한다. 이 점은 아주 놀라운 사실로서 대부분의 타원 은하는 수 십 억년이나 된 늙은 은하들이기 때문이다. M110은 날씨가 좋다면 쌍안경으로 관측할 수 있는데, 소구경 망원경을 사용하면 중심부가 약간 더 밝고 긴 모양을 하고 있는 것이 보인다. M110에는 15등급의 G 73이라는 구상성단이 들어있는데 6인치급으로 아주 날씨가 맑으면 관측할 수 있다.




NGC 7662

안드로메다자리에서 가장 밝은 행성상 성운으로 32초×28초의 크기에 원형 모습을 띠고 있다. 희미한 초록색으로 보이는데 전체 밝기는 9.2등급으로 쌍안경을 사용해도 볼 수 있을 정도로 밝게 빛나지만, 13.2등급으로 상당히 어둡다. 이론적으로는 8-10인치급 망원경으로 관측이 가능해야 되지만, 성운 자체가 밝기 때문에 무척 보기 어려운 별이다(Alan Goldstain도 보지 못하였다고 한다). 청색을 투과하는 필터가 있으면 성운의 밝기를 상당히 감소시켜 줄 것이다.

중심성은 뜨거운 청색 왜성으로 정확한 자료는 아직 알려져 있지 않다. E. Barnard는 이 중심성을 1897년부터 1908년 까지 80일에 걸쳐서 자세히 관측했는데, 12등급에서 16등급으로 밝기가 바뀌는 변광성이라는 사실을 발표하였다. 그런데 이 중심성의 변광 주기는 아주 불규칙해서 지금까지도 많은 의구심을 남기고 있다.

5등급의 13번성에서 남서쪽으로 ½도 떨어져 있는 NGC 7662는 6인치급 50배에서는 거의 원반형으로 보이지만 10인치 망원경을 사용하면 좀 더 어두운 중심부가 눈에 띠일 것이다.

E. Barnard는 40인치 여키스 굴절망원경으로 관측하고 “약간 타원형을 띤 원반모양으로 주변부가 깨끗하게 보인다. 성운 내부에서는 비대칭적으로 부서진 고리의 일부가 눈에 띠는데 이 고리 내부는 상당히 어둡고 중심성이 위치하는 가운데인 듯싶다.”라고 기록하였다.

성운의 어두운 중심부를 감싸는 주변부는 밝은 청록색을 띄는데 또 다른 관측자들은 분홍색이나 장미색을 띈다고 보고하기도 한다.


NGC 891

희미한 나선은하로 가늘고 긴 모습을 하고 있는데 머리털자리의 NGC 4565와 거의 비슷한 모습을 하고 있다. 이중성인 Gamma성과 페르세우스자리의 M34의 중간에 위치하는데 밝기는 10.0등급이고 크기는 12분×1분이다. 상당히 낮은 표면밝기 때문에 3~4인치 망원경으로는 포착하기 힘들며 우수한 6인치급이 되어야 10분 정도 되는 바늘 모양의 형태를 분별할 수 있다.

NGC 891에는 중앙을 가로 지르는 가는 먼지대가 위치하는데, 4200만 광년 떨어져 있는 은하단인 NGC 1023(페르세우스자리)과 NGC 925(삼각형자리)의 일원으로 약 2000만 광년 떨어져 있다고 한다. (혹자는 4300만 광년 떨어져 있다고도 하지만 아직까지는 정확히 밝혀지지 않았다.)

NGC 891에는 8000억 개의 별들이 운집해 있는데 크기는 12만 광년이고 밝기는 태양의 15억 배나 된다.

1850년 로드로스경은 아일랜드 팔슨스 타운에 있는 1.8m 반사망원경으로 NGC 891을 관측했는데, 중심부를 가로 지르는 암흑대를 발견했으며 존 허셀도 이에 대해서 “가늘고 평편한 고리가 굉장히 크게 보이는데 매우 모호하다.”라고 언급했다. 그 후 1891년 아이작 로버츠가 20인치 반사망원경으로 NGC 891을 사진 촬영하여 선명한 암흑대를 여실히 보여 주게 되었다.

C.K.Seyfert는 이 암흑대에 대해서 이것은 실제로 암흑대가 존재하는 것이 아니라 주위의 밝은 부위보다 0.6~0.9등급 낮은 지역이라고 발표 하였는데 이와 같은 지역은 우리 은하 안에도 위치하는 것으로 백조자리에서 궁수자리에 이르는 은하수의 일부를 장시간 노출을 준 사진을 보면 일렬로 늘어진 NGC 891에서와 같은 직선상의 암흑대와 유사한 모습을 느낄 수 있다.




NGC 7640

가는 Sb형 나선은하로 아주 좋은 시상에서 4인치로 도전해 볼 만한 대상이다. 12.5등급, 9.0분×1.0분의 크기를 갖는 바늘 모양의 은하로 8인치급으로 관측하면 가늘면서 중심의 은하핵이 약간 부풀어 있는 것을 느낄 수 있다. 17.5인치로는 팬케이크 모양의 핵이 상당히 응축되어 있으면서 M31을 둘러싸고 있는 두 개의 먼지대와 유사한 암흑대의 일부를 관측할 수 있다.


NGC 404

Beta성에 바로 붙어 있는 커다란 은하로 크기는 4분 정도 된다.
10등급의 밝기임에도 불구하고 관측하기 힘든 대상으로 잘 알려져 있는데, 그 이유는 Beta성에 너무 가까이 있기 때문이며, 만약 약간 멀리 떨어져 있었다면 정말 유명했을 대상이다. 휴스턴은 12.5인치 반사망원경으로 볼 수 있었다고 하는데 Sky Atlas 2000.0이 나오기 전까지는 많은 성도에서 생략되었기 때문에 다수의 사람들이 혜성으로 오인하기도 하였다. 그러나 주위의 별들에 비해 움직임이 거의 없기 때문에 혜성이 아니라는 사실을 알 수 있을 것이다.


NGC 752

북쪽 하늘에서 크고 멋진 산개 성단의 하나로써 크기는 45분이고(보름달의 직경에 1.5배), 70여개의 별을 갖고 있는데 가장 밝은 별은 8등급이나 되며, 전체 밝기는 5.7등급이다. 1300광년 떨어진 비교적 가까운 거리에 위치한 산개 성단으로(보통 산개 성단은 6000-7000광년 떨어져 있다), 쌍안경이나 파인더를 사용하면 Gamma성에서 남서쪽으로 5도 정도 이동하여 쉽게 찾을 수 있을 것이다.





NGC 68

안드로메다 Alpha성에서 동쪽으로 2.5도, 북쪽으로 1도 이동하면 희미한 은하들의 모임을 볼 수 있다.

윌리엄 허셀은 이들 은하 모임 중에서 제일 밝은 NGC 68을 발견하였는데, NGC 68 이외에는 NGC 67, 69, 70, 71, 72, 74가 있는데 이들은 로드로스경의 72인치 반사 망원경으로 발견하였고(이 망원경은 아일랜드에 있는 것으로, 금속으로 만든 반사경을 갖고 있다), NGC 76은 파리 천문대의 12인치 굴절 망원경으로 발견되었다.
이들 대상은 Sky Atlas 2000.0 성도에 기입되어 있지 않지만 새로 개정된 Uranometria 2000.0 성도에는 표시되어 있다.

중간 배율의 아이피스를 사용하면 이들 은하들은 한 시야에서 볼 수 있는데, 16인치급에서 상당히 멋있는 모습을 볼 수 있다. 이들 은하 중 절반이 13등급 이하의 어두운 은하로 개개의 은하들을 분리해내는 것은 무척 힘든 일이다. 그리고 또한 성능이 떨어지는 망원경이나 경험이 적은 관측자들은 주위의 많은 별들을 은하로 잘못 오인하지 않기 바란다.


NGC 80

NGC 68모임의 남쪽 7.5도 지점에는 작고 유사한 형태의 또 하나의 은하단이 자리 잡고 있는데, 이들 중 제일 밝은 은하가 NGC 80이다. 이들 은하단은 상당히 퍼져 있는 모습을 하고 있는데, 0.5도의 영역 안에 십여 개의 은하가 들어 있다.


Gamma성

아름다운 이중성으로 스미스 제독이 처음으로 오렌지와 에메랄드와 같은 빛깔의 두 별이 10초 떨어져 있는 것을  발견하였다. 주성은 태양보다 95배나 밝은 별로서 주성과 반성과의 실제 거리는 800A. U.나 되며 지구에서부터는 120광년 떨어진 별들이다.

반성은 또 하나의 이중성 체계를 하고 있는데 오직 0.5초 떨어져 있으므로 10인치급 이상의 망원경으로 관측하여야 한다.


36번성

5.5등급의 K형 별로 아주 가까이 붙어 있지만 흥미로운 이중성이다.
1836년  F. G. W. Struve가 처음 발견하였는데, 6.2등급, 6.7등급의 별이 0.6초에서 1.4초 사이를 왔다 갔다 하면서 돌고 있다. 지난 1930-1980년대에는 아주 가까이 붙어 있었던 시기이기 때문에 가장 큰 아마추어급 망원경으로 겨우 분리할 수 있었지만, 지금은 차츰 멀어지고 있기 때문에 쉽게 관측할 수 있을 것이다.

주성은 태양의 7배의 밝기를 지닌 K형의 거성으로 T. W. Webb은 아주 멋진 노란색을 띤다고 말했다. 약 160광년 떨어져 있는 36번성은 서로 50A. U. 만큼 떨어져 있으며, 이 거리는 태양에서 명왕성까지의 거리보다도 먼 위치에서 돌고 있는 셈이다. 초속 1.2마일의 속력으로 우리에게서 멀어지고 있다.