올빼미 성운
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1. 개요
올빼미 성운은 프랑스 천문학자 피에르 메쉔이 1781년에 발견한 행성상 성운이다. 메시에 97로도 알려져 있으며, 1848년 로스 경이 관측한 그림이 올빼미의 머리를 닮아 이러한 이름이 붙었다. 육안으로는 관측이 어려우며, 작은 망원경이나 쌍안경으로 희미하게 관측할 수 있다. 성운의 뚜렷한 올빼미 눈 모양을 확인하려면, 구경 25.4cm 이상의 망원경이 필요하다. 올빼미 성운은 북두칠성 부근에서 찾을 수 있으며, 실제 형태는 원통형 토러스로 추정된다.
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| 올빼미 성운 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 이름 | 올빼미 성운 |
| 영어 이름 | Owl Nebula |
| 별칭 | M97 NGC 3587 PN G148.4+57.0 |
| 위치 | 큰곰자리 |
| 관측 데이터 | |
| 원기 | J2000.0 |
| 시선 속도 | 0km/s |
| 적색 편이 | -0.00000 |
| 거리 | 1,800 광년 (약 0.80 kpc) |
| 겉보기 등급 | 9.9 |
| 겉보기 크기 | 3′.4 × 3′.3 |
| 참고 | 큰 망원경으로 보면 올빼미 같은 "눈"이 보임 |
| 물리적 특징 | |
| 질량 | 0.5ㅡ0.6 태양질량 |
| 중심별 | |
| 이름 | M97-White Dwarf |
| 형태 | D |
| 겉보기 등급 | +16.0 |
| 광도 | 48ㅡ145 태양광도 |
| 표면 온도 | 123,000 K |
| 발견 정보 | |
| 발견자 | 피에르 메샹 |
| 발견일 | 1781년 2월 16일 |
| 발견 방법 | 망원경을 통한 관측 |
2. 역사
올빼미 성운은 1781년 2월 16일 프랑스의 천문학자 피에르 메쉔에 의해 처음 발견되었고, 그의 동료였던 샤를 메시에에 의해 메시에 목록 M97번으로 기록되었다.[2][7] 성운의 이름은 1848년 아일랜드의 로스 경이 망원경으로 관측한 성운의 모습이 올빼미의 얼굴과 비슷하다고 하여 붙여졌다.[9][10] 이후 윌리엄 허셜, 윌리엄 헨리 스미스 등 여러 천문학자들의 관측을 통해 행성상 성운으로 분류되는 등 연구가 이어졌으며,[7][8] 20세기 후반에는 성운 주변에서 거대한 붉은색 고리가 발견되고 성운의 상세한 구조가 밝혀지는 등 현대적인 관측과 연구가 진행되고 있다.[11][8][12][13]
2. 1. 발견
올빼미 성운은 1781년 2월 16일 프랑스 천문학자 피에르 메쉔에 의해 처음 발견되었다. 메쉔은 샤를 메시에의 관측 동료였으며, 메시에 역시 메쉔의 발견 몇 주 후 이 성운을 직접 관측했다.[2] 메시에는 1781년 3월 24일 이 천체를 자신의 메시에 목록에 M97번으로 포함시켰다.[7] 메시에의 기록에 따르면 이 성운은 "큰곰자리 베타 근처에 있으며 보기가 어렵고, 특히 마이크로미터 선을 비추면 더욱 그렇다. 빛이 희미하고 별이 없다"고 묘사되었다.[3][4][5][6] 그는 또한 메쉔이 이 성운 근처에서 메시에 108과 메시에 109도 발견했다고 덧붙였다.[3][4][5][6]윌리엄 허셜은 이 성운에 대해 "지름 2'40", 밝기는 균등하며 가장자리는 둔해지고 희미한 핵이 중심부에 2개 있다"고 기록했다. 1844년에는 영국의 윌리엄 헨리 스미스 제독이 이 천체를 행성상 성운으로 분류했다.[7][8]
성운의 이름인 '올빼미 성운'은 1848년 아일랜드에서 로스 경(윌리엄 파슨스)이 6피트 망원경으로 관측한 후 붙여졌다. 그가 직접 그린 스케치가 올빼미의 머리 모습과 비슷했기 때문이다. 로스 경은 "중앙 영역에서 약간 떨어진 두 개의 별이 있으며, 각 별 주위에는 나선형 배열과 어두운 반그림자가 있고, 이 별들이 인력의 중심 역할을 하는 것처럼 보인다"고 묘사했다.[9][10] 이후 스미스는 "자세히 보면 목성 정도의 크기로 농담이 없고 둥글다"라고 했으며, 웹(Webb)은 "크고 푸르스름하며 주목할 만한 천체"라고 기록했다.
1900년대 후반에는 성운 내부 껍질 주변에 뻗어 있는 거대한 붉은색 고리가 발견되었고, 성운의 구조가 더욱 상세하게 밝혀지는 등[11] 지속적인 연구가 이루어졌다.[8][12][13]
2. 2. 초기 관측
올빼미 성운은 1781년 2월 16일 프랑스의 천문학자 피에르 메쉔에 의해 처음 발견되었다. 메쉔은 샤를 메시에의 관측 동료였으며, 메시에도 메쉔의 발견 몇 주 후 이 성운을 관측했다.[2] 이 천체는 메시에 목록에 M97이라는 번호로 1781년 3월 24일 등재되었다.[7] 메시에는 이 천체에 대해 "큰곰자리 베타 근처의 성운으로 보기가 어렵다. 특히 마이크로미터 선을 비추면 더욱 그렇다고 피에르 메쉔이 보고했다. 빛이 희미하고 별이 없다. 메쉔이 1781년 2월 16일에 처음 보았으며, 그의 위치가 기록되었다. 이 성운 근처에서 그는 또 다른 성운(메시에 108)을 보았고, 세 번째 성운(메시에 109)은 큰곰자리 감마 근처에 있다. (직경 2′)"라고 기록했다.[3][4][5][6]이후 여러 천문학자들이 이 성운을 관측하고 기록을 남겼다. 윌리엄 허셜은 "지름 2'40"이며 밝기는 균등하다. 가장자리는 둔해지고 있으며, 희미한 핵이 중심부에 2개 있다"고 기록했다. 1844년, 영국의 윌리엄 헨리 스미스 제독은 이 천체를 행성상 성운으로 분류했다.[7][8] 스미스는 "자세히 보면 목성 정도의 크기로 밝기 차이가 없고 둥글다"고 덧붙였다.
아일랜드의 로스 백작 3세 윌리엄 파슨스는 1848년 자신의 6피트 망원경으로 성운을 관측하고 손으로 그린 스케치를 남겼는데, 이 모습이 올빼미의 머리를 닮았다고 하여 "올빼미 성운"이라는 이름이 붙게 되었다. 그는 "중앙 영역에서 약간 떨어진 곳에 두 개의 별이 있으며, 각 별 주위는 나선형 배열을 이루는 어두운 반그림자로 둘러싸여 있다. 이 별들이 명백한 인력의 중심 역할을 하는 것으로 보인다. 별들은 반짝이며 분해 가능하다"고 묘사했다.[9][10] 웹(Webb)은 "크고 푸르스름하며 주목할 만한 천체이다. 1850년 이전에는 두 개의 개구부 각각에 별이 보였지만, 그 이후에는 1개만 보인다."라고 기록했다.
2. 3. 현대의 관측
1900년대 후반에는 내부 껍질 주변에 뻗어 있는 거대한 붉은색 고리 구조가 발견되었으며,[11] 현대 천문학 기술을 이용한 성운 구조의 매핑 등 다양한 연구가 진행되고 있다.[8][12][13]3. 구조
둥근 성운 안에 다소 어두운 부분이 두 개 나란히 존재하며, 부엉이의 얼굴처럼 보인다고 하여 이름이 붙여졌다. 성운의 실제 형태는 원통형 토러스로 추정되며, 지구에서는 이 토러스를 비스듬히 보고 있는 것으로 여겨진다. 물질이 적은 토러스의 양쪽 끝 구멍이 부엉이의 눈에 해당하는 부분이다.
올빼미 성운은 행성상 성운 중에서는 큰 편에 속하지만, 동시에 매우 희미한 천체이다. 육안으로는 관측이 불가능하며, 자세한 구조는 대구경 망원경으로 촬영한 사진을 통해서만 확인할 수 있다. 존스는 "보는 것만으로도 상당히 어렵다. 구경 15cm 이하의 망원경으로는 놓친다. 북두칠성의 방해가 심하고, 좋은 기상 조건을 골라야 한다"고 언급했다. 하고와 휴스턴은 구경 55mm로는 관측이 어렵지만, 구경 8cm 쌍안경으로는 쉽게 볼 수 있다고 했다. 구경 10cm 굴절 망원경으로 관측한 마라스는 "큰 회색 타원 형태이며, 올빼미의 눈 부분은 애리조나 사막에서는 보였지만 캘리포니아에서는 보이지 않았다. 어쨌든 매우 어렵다"고 기록했다.
숙련된 관측자들 사이에서도 관측이 어렵다는 점에는 의견이 일치한다. 구경 8cm 망원경으로 보였다면 모든 조건이 매우 좋았을 때이다. 구경 10cm 망원경으로는 보통 회색의 흐릿한 원형으로 보인다. 성운 중심의 별을 보기 위해서는 구경 30cm 이상의 망원경이 필요하다. '올빼미의 눈'에 해당하는 어두운 부분 역시 관측 조건에 따라 보이는 정도가 다르다. 구경 20cm로 봤다는 보고도 있지만, 구경 30cm로 겨우 보였다는 보고도 있다. 심지어 구경 40cm 망원경이라도 조건이 나쁘면 보이지 않을 수 있다. 저배율로 관측하면 M108과 같은 시야에 들어오는데, 두 천체의 대조적인 모습이 흥미롭다.
4. 관측
올빼미 성운은 둥근 성운 안에 다소 어두운 부분이 두 개 나란히 존재하여, 마치 부엉이의 얼굴처럼 보인다고 하여 이름이 붙여졌다. 이 독특한 모습 때문에 많은 아마추어 천문가들의 관측 대상이 되지만, 실제로는 행성상 성운 중 크기가 큰 편임에도 불구하고 매우 희미하여 관측이 쉽지 않다. 성운의 실제 형태는 원통형 토러스 구조를 지구에서 비스듬히 보고 있는 것으로 추정되며, 물질이 적은 토러스의 양쪽 끝 구멍이 부엉이의 눈처럼 보이는 부분에 해당한다.
일반적으로 육안으로는 볼 수 없으며, 좋은 조건에서 망원경이나 쌍안경을 사용해야 희미하게나마 모습을 확인할 수 있다. 성운의 세부적인 구조나 특징적인 '올빼미 눈' 모양을 관측하기 위해서는 상당한 구경의 망원경과 좋은 관측 조건이 필요하며, 숙련된 관측자들 사이에서도 관측 난이도가 높다는 평가를 받는다. 저배율에서는 M108 은하와 같은 시야에서 볼 수 있어, 서로 다른 형태의 천체를 비교하며 관측하는 재미를 느낄 수도 있다.
4. 1. 관측 방법
올빼미 성운은 맨눈으로는 볼 수 없다. 하지만 매우 좋은 관측 조건에서는 작은 망원경이나 20×80 쌍안경으로 희미하게나마 관측할 수 있다. 성운의 특징적인 올빼미 눈 모양을 더 뚜렷하게 확인하려면, 구경 약 25.40cm 이상의 망원경이 필요하다.밤하늘에서 성운의 위치를 찾으려면, 먼저 북두칠성 국자의 남서쪽 모서리에 있는 별 베타 곰자리를 찾아야 한다. M97(올빼미 성운)은 이 베타 곰자리에서 북두칠성 국자의 반대쪽 하단 모서리에 위치한 별 감마 곰자리 방향으로 동남쪽으로 2.5도 이상 떨어진 곳에 있다. 참고로, 베타 곰자리는 알파 곰자리와 함께 북극성(폴라리스)을 찾는 길잡이 별이기도 하다.
4. 2. 필요한 장비
올빼미 성운은 육안으로는 볼 수 없다. 매우 좋은 조건에서는 작은 망원경이나 20×80 쌍안경으로 희미하게 관측할 수 있다. 성운의 특징인 올빼미 눈 모양을 확인하려면 구경 약 25.40cm 이상의 망원경이 필요하다.올빼미 성운은 행성상 성운 중에서는 크기가 큰 편이지만, 동시에 매우 희미한 천체이다. 따라서 육안으로는 충분한 모습을 포착하기 어렵고, 그 세부 구조는 대구경 망원경을 이용한 사진으로만 명확히 알 수 있다. 전문가들 사이에서도 관측이 상당히 어렵다는 의견이 지배적이다. 존스는 "보는 것만으로도 상당히 어렵다. 구경 15cm 이하의 망원경으로는 놓친다. 북두칠성의 방해가 심하고, 좋은 기상 조건을 골라야 한다"고 언급했다. 하고와 휴스턴은 구경 55mm로는 관측이 어렵지만, 구경 8cm 쌍안경으로는 가능하다고 보았다. 구경 10cm 굴절 망원경으로 관측한 마라스는 "큰 회색 타원"으로 보였으며, "올빼미의 눈 부분은 애리조나 사막에서는 보였지만, 캘리포니아에서는 보이지 않았다. 어쨌든 매우 어렵다"고 덧붙였다.
숙련된 관측자들도 올빼미 성운 관측의 어려움에 동의한다. 구경 8cm 망원경으로 관측에 성공했다면 매우 좋은 조건이었을 가능성이 높다. 구경 10cm 망원경으로는 보통 회색의 흐릿한 원형으로 보인다. 중심별을 보기 위해서는 구경 30cm 망원경이 필요하다. 올빼미의 눈에 해당하는 어두운 부분의 관측 가능 여부도 조건에 따라 크게 달라진다. 구경 20cm로 보았다는 보고도 있지만, 구경 30cm로도 겨우 보였다는 경우도 있다. 심지어 구경 40cm 망원경으로도 관측 조건이 나쁘면 보이지 않을 수 있다.
저배율로 관측할 경우, M108 은하와 같은 시야에서 볼 수 있어 대조적인 모습을 비교하는 재미가 있다.
5. 갤러리
참조
[1]
웹사이트
Messier 97
https://messier.seds[...]
2022-04-30
[2]
간행물
The Owl Nebula - M97
2011-04
[3]
웹사이트
Charles Messier's Original Catalog
http://www.messier.s[...]
2020-04-20
[4]
간행물
Physical Structure of Planetary Nebulae. I. The Owl Nebula
2003-06
[5]
서적
Planetary Nebulae
Springer Netherlands
1993
[6]
간행물
A Halo of Red Giant Wind around the Owl Nebula
1992-12
[7]
웹사이트
Owl Nebula - Messier 97 – Constellation Guide
https://www.constell[...]
2020-04-20
[8]
서적
IOP Publishing Ltd
[9]
서적
Steve O'Meara's Herschel 400 observing guide : how to find and explore 400 star clusters, nebulae, and galaxies discovered by William and Caroline Herschel
Cambridge University Press
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[10]
서적
Observing by hand : sketching the nebulae in the nineteenth century
University of Chicago Press
2014-01-06
[11]
간행물
A giant halo around the planetary nebula NGC 3242
1981-08
[12]
서적
The Owl and other strigiform nebulae: multipolar cavities within a filled shell
2018-06-12
[13]
간행물
The structure of NGC 3587, the Owl nebula
1985-12-01
[14]
웹사이트
Messier 97: Owl Nebula – Messier Objects
https://www.messier-[...]
2020-04-20
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