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바람개비 은하

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목차

1. 개요

바람개비 은하(M101)는 1781년 피에르 메셍에 의해 처음 발견된 나선 은하이다. 우리 은하보다 훨씬 큰 지름 17만 광년에 약 1조 개의 별을 포함하며, H II 영역이 풍부하고 여러 동반 은하와의 상호작용으로 비대칭적인 형태를 보인다. M101은 초발광 엑스선 방출원 M101 ULX-1을 포함하고 있으며, 여러 차례의 초신성 폭발이 관측되었다. 주요 동반 은하로는 NGC 5204, NGC 5474, NGC 5477, NGC 5585, 홀름베리 IV 등이 있다.

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바람개비 은하
기본 정보
핀휠 은하, 허블 우주 망원경 촬영
핀휠 은하, 허블 우주 망원경 촬영
별칭메시에 101
M101
NGC 5457
UGC 8981
PGC 50063
Arp 26
다른 이름Pinwheel (영어)
회전 불꽃 은하
바람개비 은하
위치큰곰자리
형태SAB(rs)cd
적색 편이0.000804
시선 속도241 ± 2 km/s
거리2090만 ± 180만 광년 (640만 ± 50만 파섹)
겉보기 등급7.9
크기28′.8 × 26′.9
지름약 17만 광년
별의 수1조 (1012)
발견
발견일1781년 5월 27일
발견자피에르 메샹
식별 부호
SIMBADM 101

2. 발견

1781년 피에르 메셍이 M101을 처음 발견하고 "별이 없는 성운으로, 매우 희미하면서 직경이 6'에서 7'정도로 꽤나 크고, 목동의 왼손과 큰곰의 꼬리 사이에 있음. 철사에 빛을 비출 때 구분하기 어렵다"고 묘사했다.[47][11]

윌리엄 허셜은 1784년에 M101을 관측하고, "나의 7, 10, 20피트짜리 (초점길이) 반사경으로 얼룩 형태의 성운 같은 것이 보였다. 나는 그것이 분해 가능한 것이라고 본다. 그렇기에 현재 내 망원경은 추측컨데 별들로 구성된 모습을 보여줄 수 있을 것이라 생각한다"라고 기록을 남겼다.[47][11]

19세기 후반, 로스 경은 자신의 72인치 뉴턴식 반사망원경으로 M101을 관측했다. 그는 M101의 나선 구조를 최초로 상세히 기록하고 여러 스케치 자료를 남겼다.[47][11]

3. 구조 및 조성

적외선, 가시광선, 엑스선 영상을 합성한 M101 사진.


M101은 지름이 17만 광년으로, 우리 은하(지름 약 87,400 광년)보다 훨씬 큰 거대한 은하이다. 약 1조 개의 별을 포함하고 있는데, 이는 우리 은하보다 두 배 이상 많은 수치이다.[49] 원반의 질량은 약 1,000억 태양질량이며, 중심의 작은 팽대부는 약 30억 태양질량에 달한다.[50]

M101은 H II 영역이 풍부하다. H II 영역은 매우 크고 밝은데, 보통 수소 분자로 이루어진 대규모 고밀도 구름을 끼고 있으며 이것들이 자체 중력으로 수축하여 별을 형성한다. 또 극도로 밝고 뜨거운 어린 별들이 많아서 이온화되어 있다. M101에서 이 영역들은 뜨거운 초대형 거품을 형성할 정도다.[51] 1990년에 착수된 한 연구에서는 이 은하의 H II 영역 1264개가 목록화되었다.[52] 여기서 세 개는 특출나서 신판일반목록에 수록될 정도인데, 5461, 5462, 5471이다.[53]

M101은 여러 동반 은하와의 조석 상호작용 때문에 형태가 비대칭적이다. 또 이러한 중력 상호작용은 성간 기체수소를 압축하여 여러 자외선 영상에서 확인할 수 있듯 M101의 나선팔에서 강렬한 별생성활동을 유발하기도 한다.[54]

3. 1. 초발광 엑스선 방출원

2001년 찬드라 엑스선 관측선을 통해 M101 ULX-1이라는 초발광 엑스선 방출원(ULX)이 확인되었다.[55] ULX는 홑별보다는 훨씬 밝지만, 은하 전체보다는 어둡다. 2005년 허블우주망원경과 XMM뉴턴 망원경을 통한 관측으로 M101 ULX-1이 엑스선 쌍성일 가능성이 높다는 사실이 밝혀졌다.[55] 이후 관측에 따르면, M101 ULX-1은 20~30 태양질량 정도의 블랙홀이 예상보다 빠른 속도로 물질을 흡수하고 있다고 한다.[56]

4. 동반 은하

NGC 5204, NGC 5474, NGC 5477, NGC 5585, 홀름베리 IV는 바람개비 은하(M101)의 주요 동반 은하이다.[57] M101과 이 위성은하들 사이의 중력 상호작용은 M101의 미형 패턴 생성의 원인으로 보이며, M101은 동반 은하인 NGC 5474의 외양을 흩뜨려 놓은 원인으로 추정된다.[57] M101과 동반 은하들은 M101 은하군의 거의 대부분을 차지한다.[58][59][60][61]

5. 초신성

SN 2011fe는 2011년 8월 24일 M101에서 발견된 Ia형 초신성이다. 처음에는 PTF 11kly로 명명되었으며, 발견 당시 겉보기등급은 17.2 등급이었고 최대 밝기는 9.9 등급에 도달했다.[62][63][64] M101에서 관측된 초신성은 SN 1909A, SN 1951H, SN 1970G에 이어 네 번째였다.[65] 1909년 1월 막스 볼프가 발견한 SN 1909A는 12.1 등급, 1951년 9월 밀턴 L. 휴메이슨이 발견한 SN 1951H는 17.5 등급, 1970년 미클로시 로바스가 발견한 SN 1970G는 11.5 등급이었다. 2015년 2월 10일에는 M101 OT2015-1로 명명된 발광적색신성(https://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_red_nova)이 발견되었다.[66] 2023년 5월 19일에는 SN 2023ixf가 발견되어 즉시 II형 초신성으로 분류되었다.

바람개비 은하에서 관측된 초신성은 다음과 같다.

초신성 이름발견 날짜발견자유형최대 밝기
SN 1909A1909년 1월막스 볼프12.1 등급
SN 1951H1951년 9월 1일밀턴 L. 휴메이슨17.5 등급
SN 1970G1970년 7월 30일미클로시 로바스II형11.5 등급
SN 2011fe2011년 8월 24일Ia형9.9 등급
M101 OT2015-12015년 2월 10일발광적색신성
SN 2023ixf2023년 5월 19일II형


6. 사진


참조

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