허큘리스 대성단

1. 개요

허큘리스 대성단(M13)은 헤라클레스자리에 위치한 구상 성단으로, 1714년 에드먼드 핼리에 의해 발견되었고 1764년 샤를 메시에가 메시에 목록에 추가했다. 겉보기 등급은 5.8등급으로, 쌍안경이나 작은 망원경으로 쉽게 관측할 수 있다. 지름 약 145 광년으로, 수십만 개의 별들로 구성되어 있으며, 지구로부터 22,200~25,000 광년 떨어져 있다. 1974년에는 아레시보 천문대의 전파 망원경을 사용하여 외계 문명과의 접촉을 시도하기 위한 아레시보 메시지가 M13을 향해 전송되었다. 또한, 여러 SF 소설 및 작품에서 M13을 배경으로 다루기도 한다.

2. 발견 및 관측

1714년 에드먼드 핼리가 처음 발견했으며, 핼리는 "작은 반점에 불과하지만, 맑고 달이 없는 밤에는 육안으로 볼 수 있다"고 기록했다. 1764년 6월 1일 샤를 메시에는 메시에 목록에 추가했다. 메시는 "별을 포함하지 않은 성운. 원형으로 밝다. 중심부는 주변부보다 밝으며, 1피트 굴절 망원경으로 보인다"고 기록했다. 윌리엄 허셜은 별로 분해하여 "가장 아름다운 성단. 특히 중심부가 현저하다."라고 했다. 존 허셜은 "수천 개의 별이 있다." "털이 난 듯한, 곡선의 가지가 뻗어 있다"고 했다. 윌리엄 파슨스는 "술 장식 같은 팔... 주변 공간을 향해 갈라져 있다"고 했다.

메시에 13 근처에는 12등급의 가장자리 은하인 NGC 6207이 있으며, 메시에 13의 북동쪽으로 28분 떨어져 있다. 작은 은하인 IC 4617은 NGC 6207과 M13 사이, 즉 큰 구상 성단의 중심에서 북북동쪽에 위치해 있다.

2.1. 위치 및 겉보기 등급

헤라클레스자리의 η별과 ζ별 중간, 약간 η별 쪽에 위치한다. 겉보기 등급은 5.8등급으로, 투명도가 좋은 어두운 곳에서는 시선 분리를 이용하면 육안으로도 간신히 그 모습을 포착할 수 있다.

2.2. 관측 장비

쌍안경으로도 둥글게 번진 성운처럼 보인다. 작은 망원경으로도 쉽게 관측할 수 있으며, 직경은 약 23분이다. 4인치 이상의 망원경으로는 성단의 외곽 별들을 분해하여 관측할 수 있다. 구경 20cm 정도의 망원경이면 중심부까지 별로 분해하여 관측할 수 있다.

2.3. 관측 시기

이 성단은 북위 36도 이상의 위도에서 일 년 내내 관측 가능하며, 북반구의 봄과 여름에 가장 오랫동안 관측할 수 있다.

3. 물리적 특징

M13은 지름이 약 145광년이며, 수십만 개의 별들로 구성되어 있다. 별의 개수에 대한 추정치는 약 30만 개에서 50만 개 이상까지 다양하다. 지구로부터 22,200~25,000 광년 떨어져 있으며, 은하 중심을 공전하는 100개 이상의 구상성단 중 하나이다.

3.1. 구성 별

M13의 별들은 II형 항성 범주에 속하며, 금속함량이 태양과 같은 I형 항성보다 현저히 낮다. 철 함량은 태양의 약 4.6% 정도이다. 이 성단에서 가장 밝은 별은 변광성 V11(V1554 헤르쿨리스)이며, 적색 거성이다. 겉보기 시각 등급은 11.95이다. 태양 근처의 별과 비교하여, M13에 속하는 별들은 100배 이상 더 조밀하게 뭉쳐져 있다. 이들은 서로 너무 가까워서 때때로 충돌하여 새로운 별을 생성하는데, "푸른 낙오성"이라고 알려진 새롭게 형성된 젊은 별들은 천문학자들에게 특히 흥미롭다.

3.2. 별의 밀도

태양 근처의 별과 비교하여, M13에 속하는 별들은 100배 이상 더 조밀하게 뭉쳐져 있다. 이들은 서로 너무 가까워서 때때로 충돌하여 새로운 별을 생성한다. "푸른 낙오자"라고 알려진 새롭게 형성된 젊은 별들은 천문학자들에게 특히 흥미롭다.

4. 아레시보 메시지

1974년 아레시보 천문대의 전파 망원경을 사용하여 M13을 향해 아레시보 메시지를 전송했다. 이는 태양계 외 천체를 대상으로 한 액티브 SETI의 시초였다. 메시지가 도착할 때쯤 성단이 그 위치에 있을지에 대해서는 의견이 분분하다.

4.1. 메시지 내용

1974년 아레시보 메시지는 인류, DNA, 원자 번호, 지구의 위치 등 여러 정보를 담아 아레시보 천문대 전파 망원경을 통해 메시에 13으로 보낸 전파 메시지이다. 이는 외계 문명과의 접촉을 시도한 실험이었다. 메시에 13은 당시 관측이 용이하고, 크고 가까운 구상 성단이었기 때문에 선택되었다. 다만, 메시지가 도착할 때쯤 성단이 그 위치에 있을지에 대해서는 논란이 있다.

4.2. 목적

아레시보 메시지는 1974년 아레시보 천문대의 전파 망원경을 통해 메시에 13으로 전송된 메시지이다. 이 메시지는 인류, DNA, 원자 번호, 지구의 위치 등 외계 문명과의 접촉을 위한 정보를 담고 있었다. M13은 당시 관측 가능하고 크며 비교적 가까운 구상 성단이었기 때문에 선택되었다. 메시지가 도착할 때 성단이 해당 위치에 있을지에 대해서는 의견이 분분하다.

아레시보 메시지는 태양계 외부 천체를 대상으로 한 최초의 액티브 SETI 시도였다.

4.3. M13 선정 이유

1974년 아레시보 메시지는 인류, DNA, 원자 번호, 지구의 위치 및 기타 정보에 대한 암호화된 정보를 담고 있었으며, 잠재적인 외계 문명과의 접촉 실험으로 아레시보 천문대 전파 망원경에서 메시에 13으로 전송되었다. M13은 당시 의식 거행 시점에 접근 가능했고 크고 비교적 가까운 구상 성단이기 때문에 선택되었다.

5. 문학 작품 속 M13

* 아이작 아시모프의 SF 소설 "Sucker Bait"와 폴 앤더슨의 소설 Question and Answer는 M13 내의 행성인 트로아스에서 진행된다.
* 독일 SF 시리즈 페리 로단에서 M13은 아르코니데 종족의 고향 행성인 아르콘의 위치이다.
* 작가 댄 시먼스의 Hyperion Cantos에서, 허큘리스 성단은 원래의 지구가 파괴된 후 지구의 복사본이 비밀리에 재창조된 곳이다.
* 커트 보네거트는 그의 소설 타이탄의 사이렌에서 "매 순간 태양계는 허큘리스의 구상 성단 M13에 약 69201.62km 더 가까워지고, 아직도 진보 같은 것은 없다고 주장하는 부적응자들이 있다."라고 썼다.
* M13은 1977년 스페이스 오페라 우주의 전쟁에 등장하는 적대적인 외계인들의 고향으로, 요미라는 별을 도는 행성계의 세 번째 행성에서 온다.
* M13의 별을 고의적으로 초신성으로 만드는 것은 1968년 닥터 후 에피소드 우주 속의 바퀴에서 사이버맨의 복잡한 계획의 일부였다.