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3C 273

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1. 개요

3C 273은 지구에서 보이는 가장 밝은 퀘이사 중 하나로, 1959년 케임브리지 전파원 목록에 등재되었다. 3C 273은 큰 적색 편이를 가지며 수십억 광년 거리에 있으며, 퀘이사로 확인된 최초의 천체이다. 3C 273은 전파에서 감마선에 이르는 다양한 파장에서 밝기가 변동하며, 중심 블랙홀과 강착 원반의 상호작용으로 발생하는 제트를 방출한다. 또한 3C 273은 겉보기 등급 16등급의 타원 은하 중심부에 위치하며, 아마추어 망원경으로 관측 가능한 가장 먼 천체로 알려져 있다.

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3C 273
기본 정보
밝은 퀘이사 3C 273의 최상의 이미지
허블 우주 망원경 (HST)으로 촬영한 퀘이사 3C 273
식별 정보
명칭3C 273
기타 명칭PGC 41121, HIP 60936
관측 정보
별자리처녀자리
겉보기 등급12.9
물리적 특성
종류블레이자; Sy1
적색 편이0.158339 ± 0.000067
거리 (광도 거리)24억 4300만 광년 (7억 4900만 파섹)
거리 (시차 거리)18억 ± 3.2억 광년 (5억 5200만 ± 9700만 파섹)
질량(886 ± 187) × 106 M☉
광도1012 L☉
추가 정보
특징광학적으로 가장 밝은 퀘이사, 퀘이사의 첫 번째 스펙트럼

2. 역사

3C 273은 1959년 케임브리지 전파원 목록 제3판(3C)에 273번째 천체로 등재되었다.[33] 1963년 시릴 해저드가 파크스 천문대에서 달 엄폐 관측을 통해 그 정확한 위치를 측정했고,[18][26] 이후 가시광선 관측으로 해당 천체가 확인되었다. 같은 해 마르텐 슈미트(Maarten Schmidt)[19]와 베브 오케(Bev Oke)[20]는 3C 273이 큰 적색 편이를 가지며, 수십억 광년 거리에 있다는 사실을 밝혀내고 과학잡지 네이처에 발표했다.[33]

3C 273 이전에도 3C 48 등 몇몇 전파 천체가 가시광선으로 확인되었지만, 그 정체는 밝혀지지 않았었다. 도마뱀자리 BL, 머리털자리 W, 사냥개자리 AU 등 많은 활동 은하가 변광성으로 오인되기도 했다. 그러나 이들의 스펙트럼항성의 것과는 크게 달랐다. 3C 273은 최초로 퀘이사로 '확인된' 천체이며, 3C 48은 최초로 '발견된' 퀘이사이다.

3C 273은 1970년 최초의 외계 X선원으로 확인되었으나,[7] X선 방출 과정은 여전히 논쟁 중이다.[31][24] 3C 273의 밝기는 전파에서 감마선에 이르는 거의 모든 파장에서 변동하며, 변동 주기는 수일에서 수십 년으로 다양하다. 전파, 적외선, 가시광선에서는 대규모 제트로부터의 편광이 관측되며, 이는 하전 입자가 광속에 가까운 속도로 운동함으로써 발생하는 싱크로트론 복사로 추정된다.[24] 이러한 제트는 3C 273 중심의 블랙홀과 강착 원반의 상호작용으로 발생한다고 여겨진다. 초장기선 전파 간섭법 관측 결과, 전파 방출 영역이 시간에 따라 움직이며, 매우 고속의 제트가 존재함을 시사한다.

3C 273은 5월경 남북 양반구에서 관측 가능하며, 비교적 밝아 아마추어용 망원경으로도 관측할 수 있다.

3. 특징

3C 273은 지구에서 보이는 가장 밝은 광학 퀘이사 중 하나로, 겉보기 등급은 ~12.9등급이며, 적색편이 z=0.158로 가장 가까운 퀘이사 중 하나이다.[19] 절대 등급은 -26.7로,[8] 이는 태양 광도의 4조 배 이상에 해당한다.[10]

3C 273의 광도는 전파에서 감마선까지 거의 모든 파장에서 변동하며, 변동 주기는 수일에서 수십 년에 이른다. 대규모 제트에서 방출되는 전파, 적외선, 가시광선에서 편광이 관측되었으며, 이는 싱크로트론 복사로 설명된다.[7] 이 복사는 상대론적 속도로 움직이는 전하 입자의 제트에 의해 생성된다. 초장기선 간섭 관측법(VLBI) 전파 관측 결과, 전파 방출 영역의 고유 운동이 밝혀져 상대론적 제트의 존재가 확인되었다.[11][12]

이러한 제트는 중심 블랙홀과 강착 원반의 상호작용으로 생성되는 것으로 추정된다.[7] 1995년 허블 우주 망원경을 이용한 제트의 광학 영상은 약한 방출 영역과 교차하는 반복적인 밝은 매듭 구조를 보여주었다.[7]

3. 1. 초대질량 블랙홀

3. 2. 대규모 제트

3C 273은 가시광선으로 볼 수 있는 거대한 제트를 방출한다. 그 길이는 20만 광년(60 kpc)이고, 겉보기 크기는 23초각이다.[31][7][24] 1995년 허블 우주 망원경 관측에 따르면, 제트는 밝은 부분과 어두운 부분이 교대로 나타나는 구조를 보인다.[31][7][24] 제트는 지구에서 볼 때 약 6° 각도로 기울어져 있으며, 2003년에는 2°의 고유 각도로 방향이 바뀌는 것이 관측되었다.[15] 제트에 의해 가열된 가스가 팽창하는 코쿤을 생성하며, 이는 중심 약 6kpc 내의 기울어진 가스 원반에 영향을 미칠 수 있다.[13]

3. 3. 모은하

3C 273은 겉보기 등급 16등급, 겉보기 크기 29 각초의 거대한 타원 은하 중심부에 위치한다.[16] 이 은하의 은하 형태 분류는 E4로, 어느 정도 평평한 타원형을 나타낸다. 모은하의 추정 질량은 태양 질량의 약 200억 배이다.[17]

4. 관측

3C 273은 북반구남반구 모두에서 3월부터 7월까지 관측 가능하다.[5] 처녀자리에 위치해 있으며, 6인치 아마추어 천문학 망원경으로 육안 관측이 가능할 정도로 밝다.[5] 3C 273은 전파 광도와 최초로 확인된 퀘이사라는 점 때문에, 제5차 기본 카탈로그(FK5)에 수록된 적경이 국제 천구 좌표계(ICRS)를 정의하는 데 사용되는 23개의 외부 은하 전파원의 위치를 표준화하는 데 사용된다.[6]

지구와의 거리와 겉보기 등급을 고려할 때, 3C 273은 일반적인 아마추어 천문학자들이 망원경을 통해 볼 수 있는 가장 멀리 떨어진 천체이다.

5. 기타

5. 1. 대중문화

네덜란드 밴드 에이리온(Ayreon)의 곡 'To the quasar'는 3C 273을 주제로 한다. 이 곡은 앨범 'Universal Migrator Part 2: Flight of the Migrator'에 수록되어 있다. 3C 273은 일반적인 아마추어 망원경으로 관측 가능한 가장 먼 천체이다.

참조

[1] 뉴스 Best image of bright quasar 3C 273 http://www.spacetele[...] ESA/Hubble Picture of the Week 2013-11-20
[2] 웹사이트 NASA/IPAC Extragalactic Database http://nedwww.ipac.c[...] 2006-10-26
[3] 웹사이트 3C 273 http://hea-www.harva[...] XJET: X-Ray Emission from Extragalactic Radio Jets 2008-01-11
[4] 논문 A parallax distance to 3C 273 through spectroastrometry and reverberation mapping 2020-01
[5] 간행물 Target acquired: Observe Quasar 3C 273 https://www.astronom[...] 2023-11-17
[6] 웹사이트 Definition of ICRS Axes http://hpiers.obspm.[...] 2012-01-11
[7] 논문 Shedding New Light on the 3C 273 Jet with the Spitzer Space Telescope 2006
[8] 논문 The Quasi-Stellar Radio Sources 3C 48 and 3C 273
[9] 웹사이트 Best image of bright quasar 3C 273 https://esahubble.or[...] 2013-11-18
[10] 문서
[11] 논문 Superluminal expansion of quasar 3C273 1981
[12] 논문 Large-scale superluminal motion in the quasar 3C273 1991
[13] 논문 Jet-driven Galaxy-scale Gas Outflows in the Hyperluminous Quasar 3C 273 2019-07
[14] 논문 Central Masses of AGNs. II. 2004
[15] 논문 An Oversized Magnetic Sheath Wrapping around the Parsec-scale Jet in 3C 273 2021-03
[16] 논문 Hubble Space Telescope Images of a Sample of 20 Nearby Luminous Quasars 1997
[17] 논문 Kinematics of the Broad-line Region of 3C 273 from a 10 yr Reverberation Mapping Campaign 2019-05
[18] 논문 Investigation of the Radio Source 3C273 by the method of Lunar Occultations 1963
[19] 논문 3C 273 : A Star-Like Object with Large Red-Shift 1963
[20] 논문 Absolute Energy Distribution in the Optical Spectrum of 3C 273 1963
[21] 웹사이트 NASA/IPAC Extragalactic Database http://nedwww.ipac.c[...] 2006-10-26
[22] 웹사이트 3C 273 http://hea-www.harva[...] XJET: X-Ray Emission from Extragalactic Radio Jets 2010-04-05
[23] 인용 3C 273: a star-like object with large red-shift.
[24] 인용 Shedding New Light on the 3C 273 Jet with the Spitzer Space Telescope
[25] 인용 Central Masses of AGNs. II. null
[26] 인용 Investigation of the Radio Source 3C273 by the method of Lunar Occultations
[27] 뉴스 Best image of bright quasar 3C 273 http://www.spacetele[...] 2013-11-20
[28] 웹인용 NASA/IPAC Extragalactic Database http://nedwww.ipac.c[...] 2006-10-26
[29] 웹인용 3C 273 http://hea-www.harva[...] XJET: X-Ray Emission from Extragalactic Radio Jets 2010-04-05
[30] 저널 3C 273: a star-like object with large red-shift.
[31] 인용 Shedding New Light on the 3C 273 Jet with the Spitzer Space Telescope
[32] 인용 Central Masses of AGNs. II. null
[33] 인용 Investigation of the Radio Source 3C273 by the method of Lunar Occultations



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