백조자리 NML
1. 개요
백조자리 NML은 1965년 발견된 극대 거성으로, 세 명의 발견자 이름의 머리글자를 따서 명명되었다. 이 별은 태양의 약 1,650배에 달하는 반지름을 가진 매우 크고 밝은 별로, 부피 면에서 관측된 별 중 두 번째로 크다. 백조자리 OB2 성단에 속하며, 940일 주기의 반주기 변광성으로, 대기에는 산소가 풍부하고 다양한 분자들이 검출되었다. NML 백조자리는 질량 손실률이 매우 높아, 연간 태양 질량의 2×10−4배에 달하는 물질을 우주로 방출하며, 이로 인해 별 주변에 먼지 껍질이 형성된다.
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| 명칭 | NML 시그니 |
|---|---|
| 기타 명칭 | V1489 시그니 RAFGL 2650 IRC +40448 2MASS J20462554+4006594 AAVSO 2042+39 |
| 별자리 | 백조자리 |
| 발음 | (제공된 발음 정보 없음) |
| 겉보기 등급 | 16.60 (변광) |
|---|
| 종류 | OH/IR 적색 초거성 |
|---|---|
| 분광형 | M4.5–M7.9 Ia–III |
| B-V 색지수 | +2.04 |
| G 밴드 겉보기 등급 | 11.148 |
| 변광성 종류 | 반규칙 변광성 |
| 고유 운동 (적경) | −1.55 |
|---|---|
| 고유 운동 (적위) | −4.59 |
| 시차 | 0.620 ± 0.047 |
| 거리 | 광년 ( 파섹) |
| 초기 질량 | 25 태양 질량 |
|---|---|
| 반지름 | < 태양 반지름 |
| 광도 | 태양 광도 |
| 나이 | 800만 년 |
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1965년 발견한 천체 -
이케야-세키 혜성
이케야-세키 혜성은 1965년 이케야 가오루와 세키 쓰토무에 의해 발견된 태양 관통 혜성으로, 1882년 대혜성과 유사한 궤도를 가지며 크로이츠 혜성군에 속하고, 근일점 통과 시 밝게 빛났으며 핵 분열 현상을 보였고, 국제적인 관측 대상이 되었다. -
1965년 발견한 천체 -
마젤란 흐름
마젤란 흐름은 마젤란 은하 부근에서 발견된 고속도 구름으로, 은하수에 대해 극성을 띠며 마젤란 은하와의 연결이 확인되었고, 조석력과 램 압력 등의 요소를 활용하여 형성 모델 연구가 이루어지고 있다. -
M형 극대거성 -
큰개자리 VY
큰개자리 VY는 우리 은하에서 가장 극단적인 별 중 하나로, 태양의 수십만 배에 달하는 광도를 내며, 활발한 질량 손실을 보이다가 10만 년 내에 초신성으로 폭발할 것으로 예상된다. -
M형 극대거성 -
세페우스자리 뮤
세페우스자리에 있는 붉은색 초거성 세페우스자리 뮤는 '허셜의 석류석 별'이라고도 불리며, 밝기가 변하는 반규칙 변광성이자 수천 광년 떨어져 있는, 초신성 폭발 가능성이 있는 별이다. -
2MASS 천체 -
2MASS J09393548-2448279
2MASS J09393548-2448279는 2005년 발견된 갈색왜성으로, 500K에서 700K 사이의 유효 온도와 25~40 목성 질량 사이의 질량을 가지며, 발견 당시 가장 어두운 갈색왜성이었다. -
2MASS 천체 -
큰개자리 VY
큰개자리 VY는 우리 은하에서 가장 극단적인 별 중 하나로, 태양의 수십만 배에 달하는 광도를 내며, 활발한 질량 손실을 보이다가 10만 년 내에 초신성으로 폭발할 것으로 예상된다.
2. 발견 및 명칭
1965년 노이게바우어, 마르츠, 레이턴이 이 별을 발견했는데 이들은 자신들의 이름 머리글자 하나씩을 따서 이 별의 이름(NML)을 지었다. 다른 이름으로 백조자리 V1489가 있는데 이는 이 별이 맥동 및 질량손실로 반주기 변광성의 성질을 보이기 때문에 받은 이름이다.
NML 백조자리는 매우 붉고 밝은 두 별을 묘사했는데, 그 색깔은 흑체 온도와 일치했다. NML이라는 이름은 이 세 명의 발견자의 이름에서 유래되었다. 두 번째 별은 잠시 NML 황소자리로 불렸지만 현재는 IK 황소자리로 알려져 있으며, M9 미라 변광성이다. NML 백조자리는 그 이후 작은 반불규칙 밝기 변화 때문에 V1489 백조자리로도 지정되었지만, 여전히 NML 백조자리로 가장 흔하게 불린다. 1968년 OH 메이저 (1612 MHz)의 발견으로 그 구성이 드러나기 시작했다. , , , , , , , 그리고 분자도 검출되었다.
3. 물리적 특징
NML 백조자리는 현재까지 관측된 가장 큰 별 중 하나로, 그 거대한 크기와 밝기로 유명하다. 반지름은 태양의 약 1,650배, 광도는 태양의 약 27만 배에 이른다. 이는 태양계에 NML 백조자리를 놓았을 때 그 표면이 목성과 토성 궤도 사이에 위치할 정도의 크기이다.
NML 백조자리는 헤르츠스프룽-러셀 도표의 오른쪽 상단에 위치하는 극대 거성이며, 반주기 변광성으로 약 940일 주기로 밝기가 변한다. 이 별의 대기에는 산소가 풍부하며, 물, 산화 규소, 일산화 탄소, 시안화 수소, 일황화 탄소, 황화 수소, 일산화 황, 이산화 황 등 다양한 분자들이 존재한다.
NML 백조자리의 유효 온도는 약 3,250K에서 3,834K 사이로 추정되며, 질량은 태양의 25~40배로 추정된다.
3.1. 크기
NML 백조자리의 크기는 측정 방법에 따라 다소 차이가 있지만, 매우 거대한 별이라는 점에는 이견이 없다. 2012년 Zhang et al.의 연구에 따르면, NML 백조자리의 각 직경은 이고, 거리는 이다. 이를 바탕으로 계산한 NML 백조자리의 물리적 반경은 이다. 만약 NML 백조자리를 태양계 중심에 놓는다면, 그 광구는 목성 궤도를 넘어 토성 궤도 부근까지 이를 것이다.
NML 백조자리는 복잡한 먼지 껍질로 둘러싸여 있어 실제 크기는 측정된 것보다 작을 수 있다. 다른 연구에서는 NML 백조자리의 반경을 에서 사이로 추정하기도 한다.
백조자리 V1489 별은 NML 백조자리와 비슷한 크기로, 직경이 약 23억 km ()에 달한다. 이는 태양의 1650배에 해당하며, 태양계에 놓으면 표면이 목성과 토성 궤도 사이에 위치할 정도이다. 다만, 질량은 태양의 25~40배로 직경에 비해 작아 평균 밀도는 매우 낮다.
과거에는 큰개자리 VY 별이 가장 큰 별로 알려졌으나, 최근 연구 결과 직경 추정치가 로 수정되면서 2012년 기준 6위로 순위가 하락했다.
3.2. 광도 및 온도
이 별은 지금까지 관측된 항성 중 부피가 두 번째로 큰 극대 거성으로 반지름이 태양의 1,650배 또는 7.67 AU이다. 크기가 큰 만큼 극도로 밝은데, 그 정도는 태양의 약 270,000배에 달한다.
NML 백조자리의 볼로메트릭 광도(Lbol)는 약 2kpc의 거리에서 로 계산되었고, 반경은 각 직경과 거리를 기반으로 로 계산되었다. 더 현대적이고 정확한 측정에서는 약 의 거리를 제공하며, 이는 약 의 광도에 해당한다. 거리를 기반으로 44 mas의 전파 각 직경이 주어졌으며, 이는 광학 각 직경이 약 22 mas일 수 있음을 시사한다. 이 거리와 의 광도는 별의 유효 온도에 대한 가정을 사용하여 의 온도에 또는 의 온도에 의 반경을 제공했다. 그러나 다른 논문에서는 의 가상 유효 온도와 의 더 낮은 거리를 기반으로 의 훨씬 더 낮은 반경을 제시한다.
NML 백조자리의 균일한 디스크 각 직경은 CHARM2 설문조사에서 측정되었으며, 의 겉보기 크기로 이어졌다. Zhang et al. (2012)에서 측정한 거리()를 가정하면, 의 물리적 반경으로 이어진다. 태양계의 중심에 위치하면, 그 광구는 목성의 궤도를 지나갈 것이다.
광도(단위 시간당 에너지 방출량)는 태양의 27만 배에 달해 매우 크지만, 지구에서 약 5,250 광년이라는 먼 거리에 있어, 겉보기 등급은 16.60으로 상당히 어둡다.
3.3. 질량
NML 백조자리는 항성 진화가 상당히 진행된 별이다. 대기에서는 산소, 수산기, 물을 비롯한 여러 중원소와 분자가 검출되었다. 먼지로 둘러싸여 있으며, H2O 증기 메이저의 분포와 일치하는 콩 모양의 비대칭 성운을 보여준다.
이 별의 질량은 태양의 25배에서 40배 사이로, 직경에 비해 밀도는 낮은 편이다. 평균 밀도는 8000kg/km3이다. NML 백조자리의 질량 손실률은 연간 4.2~로 추정되며, 이는 알려진 별들 중에서 가장 높은 수치 중 하나이다.
4. 항성 대기 및 별주위 환경
백조자리 NML의 대기에는 산소가 풍부하다. 1968년 윌슨과 바렛은 이 별 대기에서 1612MHz의 OH 메이저를 발견했다. 이후 계속된 연구로 NML의 대기에 물, 산화 규소, 일산화 탄소, 시안화 수소, 일황화 탄소, 황화 수소, 일산화 황, 이산화 황이 존재함이 밝혀졌다. NML 백조자리가 방출한 성간 물질은 산소가 풍부한 조성을 하고 있으며, 물, 일산화 탄소, 시안화 수소, 이산화 황, 황화 수소 외에 일산화 규소, 일산화 황, 일황화 탄소와 같은 독특한 성간 분자도 발견되었다.
백조자리 NML은 1년에 태양질량의 2×10−4배 정도 물질을 우주로 방출하고 있으며, 항성풍을 초당 23킬로미터 속도로 우주로 내보내고 있다. 이렇게 방출한 물질은 항성 주변에 먼지로 찬 환경을 만들며, 먼지물질들은 비대칭 타원 모양으로 별 주위에 둘리어 있는데 물질들의 분포범위는 별의 수증기 메이저와 일치한다. 이 먼지물질들은 두 개의 층(껍질)을 형성하는데 안쪽 껍질의 광학적 깊이는 1.9이며 바깥쪽 껍질은 0.33이다.
5. 소속 성단
백조자리 NML은 거대한 백조자리 OB2 성단 외곽에 위치해 있다. 이 때문에 백조자리 NML이 주변 먼지와 가스에 미치는 복사 효과는 성협 중심부의 뜨거운 별들로부터 멀리 떨어진 지역으로 제한된다.
6. 진화 상태
백조자리 NML은 항성 진화가 상당히 진행된 별이다. 대기에서 산소, 수산기, 물을 비롯하여 여러 중원소와 분자가 검출되는데, 이는 항성 진화의 결과로 보인다. 먼지로 둘러싸여 있으며, H2O 증기 메이저의 분포와 일치하는 콩 모양의 비대칭 성운을 보여준다.
백조자리 NML의 질량 손실률은 연간 4.2~4.8로 추정되는데, 이는 알려진 별들 중에서 가장 높은 수치 중 하나이다. 백조자리 NML의 연간 시차는 약 0.62 밀리초로 측정된다. 관측 결과, 백조자리 NML은 두 개의 개별적인 광학적으로 두꺼운 먼지 및 분자 껍질을 가지고 있는 것으로 추정된다. 내부 껍질의 광학적 깊이는 1.9이고, 외부 껍질은 0.33이다. 이 먼지 껍질은 23km/s의 속도를 가진 강력한 주계열 이후의 바람 때문에 형성된다.