오리온자리(Orion, Ori)




말머리 성운

말머리 성운은 지난 반세기 동안 출판된 모든 천문 서적에 매력적인 모습으로 접할 수 있는 유명한 대상이다. 이 성운은 사진 촬영을 통하지 않고 안시 관측으로 도전해 볼 만한 멋진 대상인데, 오리온 자리 Zeta성의 남쪽에 퍼져 있는 산광성운 IC 434에 가려진 조그만 암흑 성운이다. Leslie Peltier는 그의 혜성 탐사용 6인치 굴절 망원경으로 말머리 성운을 보았다고 언급했다. 2등급의 Zeta성의 별빛이 너무 강해서 별빛을 차단하는 것이 성운관측의 관심사가 되었다(Zeta성은 오직 ½도 떨어져 있다).  또 많은 아마추어들이 실패하는 이유는 말머리 성운을 광장히 큰 대상으로 알고 있기 때문이다. 실제 크기는 5분 밖에 안되는데 거대한 망원경으로 촬영한 사진에 익숙한 아마추어들에게 있어서는 큰 문제가 아닐 수 없다. 오스트레일리아의 한 아마추어는 H-beta 필터를 착용하기 전까지는 자신의 10인치 망원경으로 말머리 성운을 보지 못했다고 말했다.


M42, 42

지구에서 가깝게 위치한 별을 만드는 가스 덩어리로 4등급이기 때문에 맨눈으로도 쉽게 발견할 수 있다. 실제 크기는 30광년×45광년인데 질량이 태양의 만 배나 된다고 한다. 오리온 대성운은 북반구에서 가장 멋진 산광 성운으로, 약간의 초록색을 띄는 가스 덩어리가 저배율 아이피스 시야에 가득 채우는 광경은 정말 장관이다. 장시간 노출을 준 사진을 보면 더욱 복잡한 모습을 지니고 있는데, 중심부가 핵처럼 밝게 느껴진다. 오리온 대성운을 처음으로 망원경으로 관측한 사람은 1611년 Nicholas Peiresc이며, 약 100년 후에 찰스 메시에가 자신의 목록에 삽입시켰다. 그런데 이상하게도 M42의 가스 덩어리에서 독립적으로 떨어져 있는 M43은 1731년 까지 발견되지 않았다. 오리온 대성운의 최초의 스케치는 1656년 크리스티안 호이겐스가 남겼는데, 그는 지금 트라페지움이라고 불리는 Theta성에 중점을 두었다. 허셀 부자도 그들의 대구경 망원경으로 M42의 복잡한 구조를 관측했는데 180년(?)에 헨리 드레퍼가 최초로 M42를 사진에 담게 되었다.

M42는 어떠한 배율에서도 멋진 모습을 보여주는 성운으로 저배율에서는 성운의 윤곽을, 고배율에서는 내부 구조의 복잡성을 여실히 볼 수 있다. 여러분은 아마도 7×50 쌍안경에서부터 350배나 되는 대구경 망원경에 이르기까지 각각 다른 느낌을 받게 될 것이다.

그러면 이제부터 M42에서 눈여겨봐야 할 것들에 대해서 이야기 해야겠다(성운의 크기, 성운의 색깔, 희미한 별들의 관측, 변광성의 수, 이중성의 수 등).

M42의 색깔은 매우 다양하다. 원래 M42의 사진을 보면 붉게 나오지만 직접 눈으로 관측하게 되면 초록색이 눈에 들어오게 된다(실제로 M42에는 수소가스가 대부분이며 이 때문에 사진에서는 붉은 색으로 나타난다). 그러나 초록빛은 구경이 작은 망원경을 사용했을 때 이며 몇몇 유명한 관측자들은 초록빛과 회색빛이 섞여 보인다고도 하고 또 다른 사람은 20인치 F/5 망원경에서 봄철의 새순과 같은 옅은 초록빛과 같았다고도 한다. 그러나 가운데가 초록빛일지는 몰라도 주변에는 약간의 붉은 색을 띈다고 한다.

존 허셀은 오리온 대성운을 자세히 연구한 최초의 인물로써 성운의 부분 부분에 명칭을 붙이기도 하였다. 특히 트라페지움은 Regio Huygeniana라고 하였고 트라페지움 근처의 암흑대는 Sinus Magnus라고 부른다(이는 특히 스미스 제독의 Bedford Catalogue에는 “물고기의 입”이라고 씌여 있다).

M43은 코마 형태의 가스 성운으로 암흑 성운에 의해서 M42와 떨어져 있다. 중심에는 8등급의 별이 있으며 이 때문에 성운의 구조가 복잡해졌다. 사진 촬영을 하게 되면 조그만 암흑 성운에 의해서 나누어진 M43을 뚜렷하게 볼 수 있다.

M42의 가운데에는 트라페지움이라는 유명한 다중성이 있는데, 원래의 이름은 Theta-1성이다. A, B, C, D 4별로 이루어졌는데 C별이 5.4등급으로 가장 밝으며, 다음이 D성으로 6.8등급이다. 다른 두 개의 별은 변광성으로 A별은 6.8등급인데 65.4일을 주기로 한 등급 정도 어두워지며 가장 어두운 B성은 7.9등급으로 6.5일을 주기로 돌고 있는 쌍성이다. 이들은 O,B 형의 젊은 별들로 M42의 밝기가 트라페지움의 별들에 의존한다고 한다. 트라페지움 주위에는 또 다른 별들이 위치하는데 A별 북쪽 4초에는 11등급의 E별이 위치하며, 이것은 1826년에 F. G. Struve가 별견하였다. 또 C별에서 남서쪽으로 4초 떨어져 있는 F성은 역시 11등급으로 1830년에 존 허셀이 발견하였다. G성은 1888년에 알반 클라크가 발견했는데, D성에서 서쪽으로 6초 떨어져 있다. 16등급의 G성은 대구경 망원경으로 시도해 볼 만한 대상으로 성운의 밝기 때문에 극히 어려운 대상이다. 1888년에 바나드가 1.8초 떨어진 이중성 H를 발견했는데 C별의 서쪽, A성의 남쪽에 위치한다고 한다. Theta-2성은 트라페지움에서 몇 분 떨어져 있는 별로 남동쪽에 위치한다. 이 별 역시 커다란 분리각을 갖는 이중성으로 52.5초 떨어져 있다. 주성은 5.4등급이고 반성이 6.8등급인데 너무 쉬운 대상으로 잊혀지는 이중성이다.


Barnard Loop

오리온 자리의 거대한 가스 덩어리로 만약 완벽한 원을 그린다면 약 10 정도의 크기로 오리온의 점을 중심으로 한 원을 만들 수 있을 것이다. 이름에서처럼 E. E. Barnard가 이 대상을 발견한 것 같지만 실제로는 아니다.

Barnard는 1894년 10월 사진으로 이 대상을 찾아낸 후 하버드 대학의 천문학자 William H. Pickering이 4년 일찍 이 대상에 대해서 언급했다고 기록하였다. Pickering은 윌슨 천문대(그 당시에는 윌슨의 꼭대기라고 불런다고 한다)에서 1889년에 이 대상을 처음으로 발견했다. 이 대상이 버나드와 관련있는 것이 다소 의심스럽지만 버나드의 기록에 Pickering의 인용문이 남아있기 때문에 더욱 미스테리로 남아있다.

Barnard Loop는 아주 오래된 초신성 잔해로 백조자리의 베일성운과 유사하지만 크기면에서는 상대가 되지 않는다. 서쪽 부분은 약간의 흔적만 남아 있지만 동쪽 부분의 성운은 깨끗하게 존재한다.

수년동안 Barnard Loop는 사진작가의 주된 대상이 되어 왔으나 Lumicon에서 개발한 O-III 성운 필터가 생기기 전에는 이 대상을 눈으로 직접 관측한 사람은 한명도 없었다. 관측하기 적당한 날씨를 골라서 이 필터의 사용과 사용 안함의 차이는 현저하게 드러난다. Barnard loop를 필터없이 여러차례 시도했던 휴스턴은 4인치 20배의 광시야 망원경으로도 번번히 실패하였다고 한다.

Collinder 65

크고 밝은 산개성단으로 오리온자리의 제일 북쪽 끝에 위치한다. 성단의 중심은 오리온자리에 위치하지만 많은 별들이 이웃의 황소자리를 차지한다. 크기는 2도 정도 되기 때문에 광시야 쌍안경이 제일 적합한 관측 장비이다. Collinder 65의 별들 대부분은 6~8등급의 별들이며 성단 안에는 다이아몬드 형태의 별들이 위치한다.




ngc1924, 1819

오리온자리에서는 일반적으로 은하가 없다고 생각되지만 M42의 서쪽 2도 지점에는 조그만 은하 ngc 1924가 자리잡고 있다. 주위에 위치한 8~9등급의 별들이 은하의 위치를 확인하는데 도움을 준다. 사진등급 13등급이지만 안시등급으로는 12등급으로 밝게 보인다.
ngc 1819는 오리온다리 Gamma성에서 남서쪽 3.5도 지점에 위치한 유사한 형태의 은하이다.

ngc1788

오리온의 허리띠를 형성하는 별들의 서쪽, 다시 말하면 에리다누스 Beta성의 북쪽 2도 지점에 위치한 조그만 반사성운이다. 3인치 정도되는 소구경 망원경으로도 주변시를 사용하면 쉽게 파악할 수 있을 것이다. 고배율 아이피스를 사용하면 희미한 이중성에서 남쪽으로 뻗어 있는 8분 정도 크기의 담배모양 성운이 보일 것이다.




ngc1973-5-7

오리온 대성운의 북쪽 1도 지점에 위치한 밝은 성운으로 밝은 별들 주위에 넓게 퍼져 있다. 사진 촬영을 하면 남쪽 부근에 불규칙한 모양의 먼지 구름이 있는 것을 볼 수 있다. 이 성운은 날씨가 아주 좋아도 관측하기 힘든 대상이만 8인치급 정도되면 도전해 볼만하다.
이 성운들 중에서 가장 어려운 대상인 ngc1977은 오리온자리의 4등급 42번성을 둘러 싸고 있는데 이 별빛의 의해서 성운의 모습을 가려버리기 때문에 나머지 두개보다 한층 더 어려운 대상이 되어 버렸다.
성운의 중심에 형성된 Y자 모양은 안시관측으로는 보기 힘들며 사진촬영으로만 보인다. 특히 사진촬영을 하면 푸른빛을 띄는 성운으로 보이는데 그 이유는 이 성운이 별빛을 반사하는 반사 성운임을 나타내는 것이다.

ngc1981

ngc1973-5-7의 북쪽 30분 지점에 위치하는 듬성듬성한 산개성단으로 50여개의 별이 45분의 크기에 모여 있다.
ngc1981은 저배율에서  잘 보이는 대상으로 Webb은 이 성단을 "Struve 750, 743을 포함하는 거대한 성단"으로 언급했는데 이 별들은 6, 8, 6.9, 8등급을 띄는 이중성들로 각각 4.3초 떨어져 있다. 두 줄로 늘어서 있는 ngc1981은 3~6인치급의 저배율 망원경을 사용해서 관측해 보자.

ngc1980

오리온대성운 남쪽에 위치한 조그만 산광성운으로 1973-5-7과 같이 대부분의 망원경으로 희미하고 뿌연 구름처럼 보인다. 밝은 별 Iota성 옆에 위치하기 때문에 찾기 쉽고 잘 만들어진 8인치급 이상이라면 도전해 볼 만하다. 주변시를 이용하면 아마도 성운을 판별하는데 크게 도움을 줄 것이다.




ngc2024

Zeta성에서 약간 북쪽으로 이동하면 같은 시야 안에 Zeta성 동쪽에 위치한 밝은 산광성운 ngc2024를 보게 된다.
ngc2024는 크고 화려한 성운으로 6인치급 이상으로 매우 잘 보이는 대상이다. 이 성운은 특히 2등급의 Zeta성과 두드러진 대조를 보여주는데 20분 크기의 둥근 원반 안에 검은 밴드가 뚜렷히 보이며 고배율을 사용하면 이 검은 얼룩을 더욱 쉽게 파악할 수 있다.
시상이 좋은 날, 만약 ngc2024가 2등급의 밝은 Zeta성 근처에 있지 않았다면 훨씬 더 아름다웠을 대상일 것이다.

ngc2022

오린자리에서 있는 진기한 행성상성운으로 크기가 오직 25초 밖에 안되는 작은 원반형 성운이다. 베텔기우스에서 북서쪽으로 3.5도, Psi 2성에서 남동쪽으로 1도 떨어진 지점에 있는데 전체 밝기는 12등급 정도이고 크기도 18초 밖에 안되는 매우 어려운 대상으로 이 성운을 찾기 위해서는 날씨가 좋은 날 고배율 아이피스를 사용해서 이 일대의 별들을 하나씩 훑어 보아야 한다. 아마도 6인치급 반사는 4인치급 굴절을 사용하면 희미하지만 뚜렷한 고리 모양을 하고 있지만 뚜렷한 모습을 보기는 힘들며, 중심성은 15.2등급이기 때문에 아마도 대구경 망원경에서 겨우 보일 것이다.

ngc2174/5

오리온자리 북쪽 끝에는 한쌍의 재미있는 대상이 자리 잡고 있다. ngc2174는 붉은 빛을 띄는 산광성운이고 ngc2175는 그 주위에 퍼져 있는 밝은 산개성단인데 이들은 쌍안경으로도 쉽게 보이는 대상들이다.
소구경 망원경을 사용하면 산개성단은 희미한 별들의 모임으로 보이지만 산광성운은 어두운 날 대구경 망원경을 사용해야만 약 25분 크기의 둥근 모습의 성운기를 확인할 수 있다.




M78

밝고 조그만 반사성운으로 (산광성운처럼 자체적으로 빛을 발산하는 것이 아닌 근처에 있는 어두운 물질에 의해 반사된 별빛에 의해서 보이는 성운이다.) M78 안에는 2개의 성운 조각이 들어 있다. 가장 밝은 부분은 10등급 정도되며 두개의 성운이 뚜렷한 암흑대에 의해서 나뉘어지는데 여러분은 소구경 망원경으로 어두운 날을 택해서 이 암흑대를 관측해 보자.
지구로부터 약 1,630광년 떨어져 있으며 크기는 8분x6분 정도된다. 성운의 밝기에 기여하는 별은 3개로 이루어져 있으며 우수한 4인치 반사 망원경에 100배 정도의 배율이면 거울에 묻은 입김과 같이 흐릿하게형채를 확인할 수 있을 것이다. 10인치 반사망원경을 사용하면 크기가 5분 정도 길게 늘어져 보이며 좀더 쉽게 파악할 수 있다.
장시간 노출로 촬영한 사진을 보면 안시관측에서 보다 더욱 복잡한 모습을 보여 주는데 Webb은 "하나의 가느다란 성운"이라고 언급했지만 스미스 제독은 "북쪽의 잘 발달된 원반 모습에서 남쪽으로 부채꼴 모양으로 바뀌어지는 단일 성운"이라고 말했다.
대부분의 관측자들은 M78을 꼬리가 작고 핵이 두개 있는 혜성과 같이 보인다고 한다.

ngc2071

M78을 둘러 싸는 성운들 중 가장 밝은 부분으로 M78의 북동쪽 1/4도 정도 떨어져 있다. M78과 거의 같은 크기이며 주변에 10등급의 별 하나가 보인다. 8인치 망원경으로 쉽게 보이는 대상으로 주변시나 성운필터를 사용하면 도시 하늘 또는 소구경 망원경으로도 쉽게 관측할 수 있다.

ngc2067, 2064

12인치급 이하의 망원경으로는 거의 불가능한 희미한 대상으로 M78의 북서쪽 4분 지점에 위치한 반사성운이다. 예리한 눈을 가진 관측자라면 M78의 남서쪽에 같은 거리만큼 떨어져 있는 ngc2064를 볼 수 있을텐데 아마도 착시 현상에 주의해야 할 것이다.