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큰부리새자리 47

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목차

1. 개요

큰부리새자리 47은 큰부리새자리에 있는 구상성단으로, 밤하늘에서 두 번째로 밝은 구상성단이다. 요한 바이어가 1603년에 이 천체에 바이어 기호를 부여했고, 1751년에서 1752년 사이에 니콜라 루이 드 라카유가 성단으로 기록했다. 이 성단은 수백만 개의 별을 포함하며, 우리은하에서 질량이 매우 큰 구상성단에 속한다. 큰부리새자리 47은 여러 항성 종족과 청색 낙오성을 포함하며, 엑스선원과 밀리초 펄사가 다수 존재한다. 중심부에 블랙홀이 존재할 가능성이 제기되었으나, 최근 연구에서는 명확한 증거가 발견되지 않았다. 2008년에는 레이저와 비슷한 강력한 신호가, 2015년에는 질량 분리 과정의 증거가 발견되었다.

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큰부리새자리 47
기본 정보
47 투카나이
센타우루스자리 오메가 다음으로 밤하늘에서 가장 밝은 구상성단
형태III
별자리투카나자리
겉보기 등급+4.09
시직경43.8'
다른 이름ξ Tuc
NGC 104
Caldwell 106
Mel 1
GCl 1
1RXS J002404.6-720456
위치 정보
물리적 특징
질량태양 질량
반지름60 광년
수평가지 밝기14.2
금속 함량-0.78
나이13.06 Gyr

2. 초기 관측 역사

요한 바이어는 1603년 우라노메트리아에서 큰부리새자리 47에 바이어 기호 '큰부리새자리 크시'(ξ Tucanae)를 부여했다. 니콜라 루이 드 라카유는 1751년 ~ 1752년에 이 천체를 성단으로 기록했는데, 처음에는 밝은 혜성의 핵으로 생각했었다.[34] 라카유는 이 천체를 자신의 심원천체 목록에 첫 번째로 등재하며 'Lac I-1'이라는 명칭을 부여했다. 1801년 베를린에서 요한 엘레르트 보데가 편집한 ''Allgemeine Beschreibung und Nachweisung der Gestirne nebst Verzeichniss'' (항성에 대한 일반 설명•검증과 색인)에서 성단 번호 '47'이 부여되었다. 보데는 직접 성단을 관측하지 않았으나, 라카유가 목록으로 만든 항성들을 별자리마다 적경 순서에 따라 재배열했다.

19세기에 벤자민 아프소프 굴드는 이 성단에 그리스 문자 ξ(크사이)를 할당하여 ξ 투카나에로 지정했지만, 이 표기는 널리 채택되지 않았고 거의 모든 사람들이 47 투카나에로 부르고 있다.[9]

3. 특징

큰부리새자리 47은 밤하늘에서 센타우루스자리 오메가 다음으로 밝은 구상성단으로, 작지만 매우 밝고 조밀한 중심핵을 가지고 있는 것이 특징이다. 우리은하 내 구상성단 중에서도 질량이 큰 편에 속하며, 수백만 개의 별들로 구성되어 있다. 겉보기 크기는 이상적인 관측 조건에서 보름달과 비슷하다. 소마젤란 은하 근처에 있는 것처럼 보이지만, 실제로는 지구로부터 거리에 있는 소마젤란 은하가[35] 큰부리새자리 47보다 15배 이상 멀리 떨어져 있다.

큰부리새자리 47 내 여러 항성종족들.


큰부리새자리 47의 핵은 외계 행성 연구의 주요 대상이었으나, 허블 우주망원경을 이용한 관측과 지상 관측 모두에서 행성이 발견되지 않았다.[36] 이는 구상성단의 낮은 금속함량이 행성 형성을 억제하는 요인임을 시사한다.

큰부리새자리 47에는 나이와 금속함량이 다른 항성종족이 최소 둘 이상 존재한다.[37] 별이 빽빽한 핵에는 청색 낙오성 21개를 포함하여[38] 특이한 별들이 많이 있다. 구상성단은 질량에 따라 별들을 효율적으로 구별하는데, 질량이 가장 큰 항성들은 성단 중심부로 떨어진다.[39]

큰부리새자리 47에는 쌍성계에서 채층 활동이 증가한 항성들, 백색왜성으로 물질이 강착되는 격변변광성, 중성자별을 포함하는 저질량 엑스선 쌍성 등 다양한 엑스선원이 존재한다.[40] 또한, 밀리초 펄사가 25개 존재하여,[41] 알려진 구상성단 중 두 번째로 펄사가 많다.[42] 이 펄사들은 엑스선 쌍성 단계에서 짝별로부터 물질이 강착되면서 회전 속도가 빨라진 것으로 추정된다.[43] 찬드라 엑스선 관측선 관측 결과, 큰부리새자리 47 내 밀리초 펄사 대부분이 엑스선을 방출하고 있음이 확인되었다.[44] 페르미 감마선 우주망원경을 통해 밀리초 펄사들이 감마선을 방출하는 것이 관측되어, 감마선이 탐지된 최초의 구상성단이 되었다.[45]

3. 1. 블랙홀 존재 가능성

큰부리새자리 47 중심부에 블랙홀이 존재하는지는 확실하지 않다. 허블 우주망원경 자료에 따르면 중심부에 존재 가능한 블랙홀 질량은 대략 태양 질량의 1500배 아래로 제한된다.[30] 그러나 2017년 2월 천문학자들은 성단 내 펄서의 운동과 분포로부터 블랙홀의 존재를 포착해냈으며, 이로부터 태양 질량 2200배 정도의 블랙홀 하나가 성단 중심부에 자리 잡을 수 있다고 발표했다.[32] 다만, 최근 이 펄서들을 보다 광범위하게 업데이트한 최근의 시간 차 자료에 따르면 블랙홀의 존재를 증명하는 명확한 증거는 없다고 한다.[33]

4. 최신 발견

2008년 12월 웨스턴시드니 대학교의 라그비르 바탈(Ragbir Bhathal)은 큰부리새자리 47 방향으로부터 레이저와 비슷한 강력한 신호를 포착했다고 주장했다.[46]

2015년 5월 성단 내 질량 분리 과정이 진행되는 증거를 최초로 포착했다는 발표가 나왔다.[47] 헤르츠스프룽-러셀 도표에 따르면 큰부리새자리 47 항성들의 나이는 대략 130억 년으로, 이는 비정상적으로 늙은 수치이다.[48]

참조

[1] 웹사이트 Retirement in the suburbs http://www.spacetele[...] 2015-06-12
[2] 문서
[3] 논문 Hubble Space Telescope Proper Motions and Stellar Dynamics in the Core of the Globular Cluster 47 Tucanae 2006
[4] 웹사이트 47 Tuc: A Great Globular Cluster of Stars https://apod.nasa.go[...] Astronomy Picture of the Day 2017-05-25
[5] 논문 An intermediate-mass black hole in the centre of the globular cluster 47 Tucanae 2017
[6] 논문 Long-term observations of the pulsars in 47 Tucanae - II. Proper motions, accelerations and jerks 2017
[7] 서적 Deep-Sky Companions: Southern Gems https://books.google[...] Cambridge University Press 2013
[8] 서적 Star Tales http://www.ianridpat[...] Lutterworth Press 2018
[9] 서적 Deep-Sky Companions: The Caldwell Objects https://books.google[...] Cambridge University Press 2016-09-26
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[11] 논문 Observations of the Bright Star in the Globular Cluster 47 Tucanae (NGC 104)
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[39] 웹인용 Mass Migration: How Stars Move in Crowd http://www.space.com[...] 2010-11-14
[40] 저널 High-Resolution X-ray Imaging of a Globular Cluster Core: Compact Binaries in 47 Tuc 2001
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[44] 저널 Chandra X-Ray Observations of 19 Millisecond Pulsars in the Globular Cluster 47 Tucanae 2006
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