뱀자리

3. 역사

뱀자리는 그리스 신화에서 치료자 아스클레피오스가 잡고 있는 뱀을 나타낸다. 하늘에서는 뱀을 잡고 있는 오피우쿠스 자리로 표현되는데, 아스클레피오스는 한때 뱀을 죽였지만, 다른 뱀이 부활 약초를 죽은 뱀에게 놓은 후 뱀이 되살아났다. 뱀은 매년 허물을 벗기 때문에 고대 그리스 사회에서 환생의 상징으로 알려졌으며, 전설에 따르면 아스클레피오스는 자신이 목격한 기술을 사용하여 죽은 인간을 되살렸다고 한다. 이것이 뱀자리가 뱀주인자리와 함께 있는 이유일 가능성이 높지만, 정확한 이유는 아직 완전히 알려지지 않았다.^[3]

3. 1. 뱀자리와 뱀주인자리의 관계

3. 2. 현대 별자리 경계 확립

4. 별과 천체

뱀자리에는 3등급보다 밝은 별이 하나뿐이다. 뱀자리는 현대 88개 별자리 중 유일하게 '뱀자리 머리(Serpens Caput)'와 '뱀자리 꼬리(Serpens Cauda)'의 두 영역으로 나뉜다. 뱀자리 머리에는 α, β, γ, δ, ε, ι, κ, λ, μ, π, ρ, σ, τ, χ, ω 별이, 꼬리에는 ζ, η, θ, ν, ξ, ο 별이 있다.

국제천문연맹(IAU)이 1922년에 채택한 뱀자리의 세 글자 약어는 "Ser"이다.^[5][6] 1930년 벨기에 천문학자 외젠 들포르가 설정한 경계에 따르면 뱀자리 머리는 10각형, 꼬리는 22각형으로 정의된다. 적도 좌표계에서 뱀자리 머리의 적경 좌표는 와 사이, 적위 좌표는 와 사이에 있다. 뱀자리 꼬리의 경계는 적경 와 사이, 적위 와 사이에 있다.^[5]

4. 1. 주요 별

4. 2. 어두운 천체들

M16(메시에 16번)은 젊은 산개성단으로, 독수리 성운과 같은 곳에 위치하며 꼬리 쪽에 있다. 독수리 성운은 현재 별이 생성되는 확산성운이다. MWC 922는 윌슨산 천문대에서 발행한 윌슨산 목록(Mount Wilson Catalog)에 수록된 성운으로, 완벽한 대칭의 직사각형 모양으로 주목받았다. 'IRAS 18184-1302'라고도 불리며, 뱀꼬리쪽의 M16 부근에서 찾을 수 있다.

미국 항공우주국(NASA)의 스피처 우주 망원경(Spitzer Space Telescope)은 뱀자리의 성운 남쪽에서 뱀자리 남쪽 성단(Serpens South star cluster)을 찾아내었다. 이는 적외선 관측이 가능한 우주망원경을 통해서 가능했는데, 가시광선 영역은 뱀자리의 성운으로부터 완전히 가려지기 때문이다.

4. 3. 심원 천체 (Deep-sky objects)

뱀자리에는 여러 심원 천체들이 있다. 뱀자리의 머리 부분에는 구상성단 M5와 팔로마 5가 있다. M5는 좋은 조건에서 육안으로 관측 가능하며, 수많은 RR Lyrae 변광성을 포함하고 있다.^[100] 팔로마 5는 은하수의 중력으로 인해 별들이 이탈하며 긴 조석 꼬리를 형성하고 있다.^[106]

L134/L183은 암흑 성운 복합체로, 별 형성 전 단계의 천체들을 포함하고 있다.^[111][112] 뱀자리 머리 부분에는 호그의 천체라는 독특한 고리 은하가 있는데, 바깥쪽 고리는 젊은 청색 별, 핵은 오래된 황색 별로 구성되어 있다.^[124] Arp 220은 두 개의 나선 은하가 충돌하며 형성된 초광도 적외선 은하이다.^[124]

세이퍼트의 육중주는 6개의 은하로 구성된 은하군으로, 이 중 4개는 중력적으로 상호작용하며 결국 하나의 거대한 타원 은하로 합쳐질 것으로 예상된다.^[124] 3C 326은 전파원으로, 처음에는 거대한 타원 은하에서 방출되는 것으로 생각되었으나, 실제로는 더 밝고 작은 은하에서 방출된다는 것이 밝혀졌다.^[125]

뱀자리에는 아벨 2063과 같은 은하단도 존재한다. MKW 3s 은하군과 상호작용하는 것으로 보이는 아벨 2063은 중심부에 cD 은하를 가지고 있다.^[128] AWM 4 은하단은 중심 은하인 NGC 6051이 금속을 과도하게 포함하고 있는 전파 은하이다.^[130] 아벨 2052 은하단은 중심에 3C 317이라는 전파 은하를 가지고 있으며, 이 은하는 40,000개 이상의 구상 성단을 가지고 있다.^[132]

4C 11.50은 시각적으로 가까운 퀘이사 쌍이지만, 실제로는 서로 관련이 없다.^[133] 3C 321은 서로 상호작용하며 병합 과정에 있는 두 은하로 구성되어 있다.^[135] 3C 324는 중력 렌즈 현상을 보이는 전파 은하이다.^[136] PG 1553+113은 감마선을 강하게 방출하는 BL Lac 객체이다.^[138] 뱀자리 머리 부분에서는 GRB 970111^[141]와 GRB 060526^[143]과 같은 감마선 폭발도 관측되었다.

뱀자리 꼬리 부분에는 독수리 성운(M16)이 있다. M16은 창조의 기둥으로 유명한 별 탄생 지역이다. 독수리 성운 북쪽에는 OB 연관성 뱀자리 OB2가 있으며, 여기에는 열린 성단 NGC 6604가 포함되어 있다.^[146]

IC 4756은 뱀자리 꼬리 부분의 또 다른 열린 성단이다. 뱀자리 꼬리 부분에는 구상 성단 NGC 6535도 있다. MWC 922는 적색 사각형 성운과 유사한 형태를 가진 행성상 성운으로 둘러싸인 별이다.^[154] 동쪽에는 쌍극 구조의 행성상 성운 아벨 41이 있다.^[157] L483은 원시별 IRAS 18418-0440을 포함하는 암흑 성운이다.^[158] 뱀자리 구름은 뱀자리 꼬리 부분 남쪽에 위치한 거대한 별 형성 분자 구름이다.^[160] Westerhout 40 복합체는 분자 구름에 인접한 HII 영역이다.^[166] PDS 456은 뱀자리 꼬리 부분에서 보이는 활동 은하이며, NRAO 530은 블레이자이다.^[172]

4. 3. 1. 머리 부분 (Head objects)

M5는 5 뱀자리 옆, 알파 뱀자리에서 남서쪽으로 약 8° 떨어진 곳에 위치한 구상성단이다. 좋은 조건에서는 육안으로 거의 보이며,^[98] 약 25,000 광년 떨어져 있다.^[99] M5는 많은 수의 알려진 RR Lyrae 변광성을 포함하고 있으며,^[100] 초당 50km 이상의 속도로 우리로부터 멀어지고 있다.^[101] 이 성단은 두 개의 밀리초 펄서를 포함하고 있으며, 그 중 하나는 쌍성을 이루고 있어, 성단의 고유 운동을 측정할 수 있게 해준다. 이 쌍성은 중성자 축퇴 물질에 대한 이해를 돕는데, 만약 현재의 중간 질량이 확인된다면, 이러한 물질에 대한 어떤 "부드러운" 상태 방정식도 배제할 것이다.^[102] 이 성단은 중성미자에서 자기 쌍극자 모멘트를 검증하는 데 사용되었으며, 이는 액시온과 같은 가상 입자에 대한 정보를 제공할 수 있다.^[103] M5에서 가장 밝은 별은 약 10.6등급이며,^[104] 1791년 윌리엄 허셜에 의해 처음 관측되었다.^[105]

팔로마 5는 M5 바로 남쪽에 있는 또 다른 구상 성단이다. 많은 별들이 은하수의 중력 때문에 이 구상 성단을 떠나고 있으며, 30,000 광년 이상 뻗어 있는 조석 꼬리를 형성하고 있다.^[106] 이 성단의 나이는 110억 년 이상이며,^[107] 조석 효과에 의해 평평해지고 왜곡되었다.^[108]

L134/L183은 암흑 성운 복합체이며, 세 번째 구름과 함께 은하면에서 36도 떨어진 곳에 위치한 단일 원래 구름의 파편으로 형성된 것으로 보인다. 이는 암흑 성운의 경우 상당히 먼 거리이다.^[109] 이 복합체 전체는 약 140 파섹 떨어져 있는 것으로 추정된다.^[110] L183은 L134N으로도 불리며, 여러 적외선원을 가지고 있어, 구름 코어와 별 형성 전 코어 사이의 수축 단계의 첫 번째 관측으로 여겨지는 별 형성 전 소스를 나타낸다.^[111][112] 이 코어는 세 개의 영역으로 나뉘어져 있으며,^[113] 총 질량은 약 25 태양 질량이다.^[114]

뱀자리 머리 부분에서 은하수 바깥쪽에는 10등급 이상인 천체가 없어, 아마추어 천문학자를 위한 밝은 심원 천체는 없다. 가장 밝은 것은 약 28 메가파섹 떨어진 곳에 위치한 NGC 5962로, 겉보기 등급은 11.34이다.^[115][116] 이 은하에서는 두 개의 초신성이 관측되었으며,^[117] NGC 5962는 두 개의 위성 은하를 가지고 있다.^[118] 약간 더 희미한 것은 NGC 5921로, LINER 형 활동 은하 핵을 가진 막대 나선 은하이며, 21 메가파섹 떨어진 좀 더 가까운 거리에 위치해 있다.^[119] 2001년에 이 은하에서 II형 초신성이 관측되었으며, SN 2001X로 명명되었다.^[120] 이보다 더 희미한 은하들로는 NGC 5964^[121]와 NGC 6118이 있으며, 후자는 초신성 SN 2004dk의 숙주이다.^[122]

지구로부터 6억 광년 떨어진 호그의 천체는 고리 은하로 알려진 매우 희귀한 부류의 은하에 속한다. 바깥 고리는 주로 젊은 청색 별들로 구성되어 있는 반면, 핵은 오래된 황색 별들로 이루어져 있다. 이 은하의 형성에 대한 지배적인 이론은, 모체 은하가 막대 나선 은하였으며, 그 팔들의 속도가 은하의 응집력을 유지하기에 너무 커서 분리되었다는 것이다.^[124] Arp 220은 뱀자리에 있는 또 다른 특이한 은하이다. 전형적인 초광도 적외선 은하인 Arp 220은 지구로부터 2억 5천만 광년으로 호그의 천체보다 약간 더 가깝다. 이 은하는 핵이 1,200 광년 떨어진 곳에서 공전하며 충돌하는 두 개의 큰 나선 은하로 구성되어 있어, 두 구성 요소 전체에서 광범위한 별 형성을 일으킨다. 이 은하는 10억 개 이상의 별로 이루어진 큰 성단을 가지고 있으며, 이 성단은 은하 핵 근처의 두꺼운 먼지 구름에 의해 부분적으로 가려져 있다.^[124] 또 다른 상호 작용 은하 쌍은 초기 단계에 있는 은하 NGC 5953과 NGC 5954로 구성된다. 이 경우, 둘 다 활동 은하이며, 전자는 세이퍼트 2 은하이고, 후자는 LINER형 은하이다. 둘 다 상호 작용에 의해 촉발된 별 형성의 폭발을 겪고 있다.^[123]

세이퍼트의 육중주는 6개의 은하로 구성된 은하군이며, 그 중 4개는 중력적으로 상호 작용하고 있고, 2개는 단순하게 더 먼 거리에도 불구하고 그룹의 일부로 보인다. 중력적으로 묶인 은하단은 지구로부터 1억 9천만 광년 거리에 있으며, 약 100,000 광년에 걸쳐 뻗어 있어, 세이퍼트의 육중주는 알려진 가장 밀도가 높은 은하군 중 하나이다. 천문학자들은 4개의 상호 작용 은하가 결국 은하 병합하여 거대한 타원 은하를 형성할 것으로 예측한다.^[124] 전파원 3C 326은 원래 거대한 타원 은하에서 방출되는 것으로 생각되었다. 그러나 1990년에, 이 전파원이 몇 초각 북쪽에 있는 더 밝고 작은 은하라는 것이 밝혀졌다.^[125] 3C 326 N으로 지정된 이 천체는 별 형성에 충분한 가스를 가지고 있지만, 전파 은하 핵의 에너지로 인해 억제되고 있다.^[126]

훨씬 더 큰 은하단은 적색편이 0.0354의 아벨 2063이다.^[127] 이 은하단은 MKW 3s 근처의 은하군과 상호 작용하는 것으로 생각되며, 이는 은하의 방사 속도 측정과 아벨 2063 중심에 있는 cD 은하의 위치에 근거한다.^[128] MKW 3s의 중심에 있는 활동 은하 - NGC 5920 -는 그 전파 활동으로부터 뜨거운 가스 거품을 만들고 있는 것으로 보인다.^[129] 5등급 별 파이 뱀자리 근처에는 AWM 4가 있으며, 이 은하는 은하단 내부에 금속이 과도하게 포함되어 있다. 중심 은하인 NGC 6051은 이러한 농축을 담당하는 전파 은하이다.^[130] AWM 4와 유사하게, 아벨 2052 은하단은 중심 cD 전파 은하인 3C 317을 가지고 있다. 이 전파 은하는 200년도 안 되는 휴지기 이후에 다시 시작된 것으로 생각된다.^[131] 이 은하는 2002년 기준으로 알려진 어떤 은하보다 가장 많은, 40,000개 이상의 구상 성단을 가지고 있다.^[132]

2개의 퀘이사가 5 초각 미만의 간격으로 이루어져 있는 퀘이사 쌍 4C 11.50은 하늘에서 시각적으로 가장 가까운 퀘이사 쌍 중 하나이다. 하지만, 둘은 뚜렷하게 다른 적색편이를 가지고 있으므로, 관련이 없다.^[133] 쌍의 앞쪽 구성원(4C 11.50 A)은 배경 구성 요소(4C 11.50 B)의 빛을 굴절시켜 중력 렌즈 이미지를 생성할 만큼의 질량을 가지고 있지 않지만, 자체적으로 진정한 동반자를 가지고 있다.^[134] 훨씬 더 이상한 은하 쌍은 3C 321이다. 이전 쌍과 달리, 3C 321을 구성하는 두 은하는 서로 상호 작용하고 있으며, 병합 과정에 있다. 두 구성원 모두 활동 은하로 보이며, 주요 전파 은하는 전자의 제트가 후자의 초대질량 블랙홀로 물질을 밀어넣음으로써 후자의 활동을 담당할 수 있다.^[135]

중력 렌즈의 예는 전파 은하 3C 324에서 발견된다. 처음에는 적색편이 ''z'' = 1.206인 단일의 과광도 전파 은하로 생각되었지만, 1987년에 실제로 두 개의 은하임이 밝혀졌다. 언급된 적색편이의 전파 은하는 적색편이 ''z'' = 0.845의 다른 은하에 의해 렌즈되었다. 처음 발견된 다중 이미징 전파 은하의 예^[136]인 이 소스는, 핵에서 나오는 시각 및 자외선 방출에 대한 우리의 시야를 가리는 먼지 차선이 있는 타원 은하로 보인다.^[137] 더 짧은 파장에서는, BL Lac 객체 PG 1553+113이 감마선의 강한 방출체이다. 이 천체는 2007년 기준으로 TeV 범위의 에너지를 가진 광자를 방출하는 가장 먼 천체이다.^[138] 이 스펙트럼은 일부 감마선 스펙트럼 범위에서 강한 방출이 다른 범위에서 부드러운 방출과 극명한 대조를 이루는 독특한 특징을 가지고 있다.^[139] 2012년에, 이 천체는 감마선 스펙트럼에서 폭발하여 이틀 동안 광도가 세 배로 증가했고, 이를 통해 적색편이를 ''z'' = 0.49로 정확하게 측정할 수 있었다.^[140]

몇몇 감마선 폭발 (GRB)이 뱀자리 머리 부분에서 관측되었으며, 예를 들어 관측된 가장 밝은 GRB 중 하나인 GRB 970111이 있다. 이 GRB와 관련된 광학 과도 현상은 그 강도에도 불구하고 발견되지 않았다. 숙주 은하 또한 초기에 파악하기 어려웠지만, 현재는 적색편이 ''z'' = 0.657인 I형 세이퍼트 은하로 보인다.^[141] GRB의 X선 잔광 또한 다른 더 어두운 GRB보다 훨씬 희미했다.^[142] 더 멀리 떨어진 것은 GRB 060526 (적색편이 ''z'' = 3.221)이며, 이로부터 X선 및 광학 잔광이 감지되었다. 이 GRB는 장기간 GRB에 비해 매우 희미했다.^[143]

4. 3. 2. 꼬리 부분 (Tail objects)

독수리 성운(M16)은 지구에서 약 5,700광년, 크기는 70광년 x 50광년인 별 탄생 지역이다. 허블 우주 망원경이 촬영한 세 개의 먼지 구름인 창조의 기둥으로 유명하다.^[124] 독수리 성운에서 탄생하는 별들은 약 5백만 년 된 별들과 합쳐져 45,000 켈빈 온도의 막대한 방사선을 생성하여 먼지 기둥을 광증발로 파괴한다.^[124] 독수리 성운은 통합 등급이 6.0으로 어둡고, 기화 가스 덩어리와 하나의 원시별을 가진 보크 구를 포함한다.^[145]

메시에 16 북쪽 2,000파섹 거리에는 100개 이상의 OB 별을 포함하는 OB 연관성 뱀자리 OB2가 있다. 약 5백만 년 된 이 연관성은 별 형성 지역을 포함하며, HII 영역 S 54를 밝힌다.^[146] 이 영역 내에는 열린 성단 NGC 6604가 있으며, OB 연관성과 동시기에 생성되었고,^[147] 밀도가 가장 높은 부분이다.^[148] 이 성단은 은하 원반과 은하 헤일로 상호 작용으로 이온화된 가스 열 굴뚝을 생성한다.^[146]

IC 4756은 뱀자리 꼬리 부분의 또 다른 열린 성단으로, 육안으로 보이는 별 HD 172365를 포함한다.^[149] 약 440파섹 거리에 있으며,^[150] 8억 년 정도로 추정되는 오래된 성단이다.^[151] 뱀자리 꼬리 부분에는 구상 성단 NGC 6535가 있는데, 작고 희소하며,^[152] RR Lyrae 변광성이 없어 특이하다.^[153]

MWC 922는 행성상 성운으로 둘러싸인 별로, 적색 사각형 성운과 유사하게 정사각형 모양과 동심원 고리를 가진다.^[154] MWC 922는 FS 카니스 메이저스 변광성이며,^[155] 밝은 수소 방출선과 금지선을 포함하는 Be 별로, 쌍성 때문일 가능성이 높다.^[156] 동쪽에는 쌍극 구조의 행성상 성운 아벨 41이 있으며, 중심에 이중성 MT 뱀자리를 포함한다.^[157] L483은 원시별 IRAS 18418-0440을 포함하는 암흑 성운으로, 0등급과 I등급 사이 전이 단계에 있다는 가설이 있다.^[158]

뱀자리 구름은 뱀자리 꼬리 부분 남쪽에 위치한 거대한 별 형성 분자 구름이다. 2백만 년^[160] 되었고 420파섹 거리에 있으며,^[161] 뱀자리 FIRS 1^[162] 및 뱀자리 SVS 20과 같은 많은 원시별을 포함한다.^[163] 뱀자리 남쪽 원시 성단은 스피처 우주 망원경으로 발견되었으며,^[164] 별 형성이 계속 진행 중이다.^[165] Westerhout 40 복합체는 분자 구름에 인접한 HII 영역으로,^[166] 약 500파섹 거리에 있다.^[167] 600개 이상의 별을 포함하며,^[169] O형 별을 포함한 거대한 별들이 HII 영역을 밝히고 거품을 생성한다.^[167]

PDS 456은 뱀자리 꼬리 부분에서 보이는 활동 은하로, X선 스펙트럼 변동이 심하며, 중심 초대질량 블랙홀 연구에 기여한다.^[170] NRAO 530은 X선 플레어를 일으키는 블레이자로, 2000초 미만 지속된 가장 짧은 플레어가 관측되었다.^[172]

4. 4. 유성우

오메가 뱀자리 유성우와 시그마 뱀자리 유성우는 뱀자리에서 복사되는 두 개의 주간 유성우이다. 두 유성우 모두 12월 18일에서 12월 25일 사이에 극대점에 이른다.^[174]

5. 신화

뱀자리는 뱀주인(땅꾼)에게 잡혀 있는 형상이며, 의약의 기초에 대한 신화와 관련되어 있다.^[3]

그리스 신화에서 뱀자리는 치료자 아스클레피오스가 잡고 있는 뱀을 나타낸다. 하늘에서는 뱀을 잡고 있는 오피우쿠스 자리로 표현되는데, 아스클레피오스는 한때 뱀을 죽였지만, 다른 뱀이 부활 약초를 죽은 뱀에게 놓은 후 뱀이 되살아났다. 뱀은 매년 허물을 벗기 때문에 고대 그리스 사회에서 환생의 상징으로 알려졌으며, 전설에 따르면 아스클레피오스는 자신이 목격한 기술을 사용하여 죽은 인간을 되살렸다고 한다. 뱀자리가 오피우쿠스와 함께 있는 이유는 이것 때문일 가능성이 높지만, 정확한 이유는 아직 완전히 알려지지 않았다. 뱀자리는 때때로 오피우쿠스 주위에 똬리를 틀고 있는 모습으로 묘사되었지만, 대부분의 지도에서는 뱀자리가 오피우쿠스의 몸 뒤나 다리 사이를 지나가는 모습으로 묘사되었다.^[3]

바빌론 천문학에는 Mušḫuššu와 Bašmu로 알려진 두 개의 "뱀" 별자리가 있었다. Mušḫuššu는 용, 사자, 새의 혼종으로 묘사되었으며 바다뱀자리에 대략 해당되는 것으로 보인다. Bašmu는 뿔 달린 뱀이었고 (cf. 닝기쉬지다) 대략 프톨레마이오스의 Ὄφις (''뱀자리'')의 기반이 된 크니도스의 에우독소스의 Ὄφις 별자리에 해당된다.^[2]

참조

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