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테르잔 5

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목차

1. 개요

테르잔 5는 우리 은하 팽대부에 위치한 구상 성단으로, 1968년 아고프 테르잔에 의해 발견되었다. 지구로부터 약 18,800광년 떨어져 있으며, 120억 년과 45억 년의 두 세대 이상의 별들로 구성되어 있다. 2023년 12월 기준으로 49개의 밀리초 펄서를 포함하여, 은하 내 구상 성단 중 가장 많은 펄서를 보유하고 있으며, X선 폭발 천체 및 다수의 X선원을 포함하고 있다.

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테르잔 5
기본 정보
테르잔 5의 허블 이미지
테르잔 5의 허블 이미지
명칭Ter 5, IRC–20385
별자리궁수자리
적경17h 48m 05s
적위-24° 46′ 48″
겉보기 등급 (V)12.8
반질량 지름1′02″
나이120억 년
금속 함량-0.21
수평가지 등급 (V_HB)22.5
분류G2
질량~2×106 M☉
질량 (kg)4 kg
거리5.9 ± 0.5 kpc
거리 (광년)18.8 ± 1.6 kly
반지름 (광년)2.7 광년
참고파괴된 왜소 은하의 핵일 가능성이 있음

2. 물리적 특징

테르잔 5는 우리 은하의 팽대부(중심별 집중)에 속하는 심하게 가려진 구상성단이다. 지구로부터 18800광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 1968년에 프랑스의 천문학자 아고프 테르잔에 의해 발견된 여섯 개의 구면 중 하나였고 처음에는 테르잔 11로 명명되었다. 이 성단은 2-미크론 스카이 서베이에 의해 IRC-20385로 분류되었다. 그것은 우리 은하의 중심 방향으로 궁수자리에 위치해 있다. 테르잔 5호는 아마도 은하 중심을 도는 알려지지 않은 복잡한 궤도를 따라가고 있을 것이지만 현재 그것은 약 90 km/s의 속도로 태양을 향해 움직이고 있다.

테르잔 5의 절대 등급은 최소 MV=-7.5이다. 볼로메트릭 광도는 태양의 약 80만 배이며, 질량은 태양 질량의 약 200만 배이다.[4] 테르잔 5의 작은 중심부(크기 약 0.5pc)는 은하에서 별의 밀도가 가장 높은 곳 중 하나이다.[4] 부피 질량 밀도는 106 M☉/pc3를 초과하며, 부피 광도 밀도는 105.5 L☉/pc3를 초과하는데, 여기서 M☉와 L☉는 각각 태양의 질량과 광도이다. 또한 이 구상 성단은 은하수 구상 성단 중에서 가장 높은 금속도 중 하나인 [Fe/H]=-0.21을 가지고 있다.

2009년 테르잔 5가 120억 년과 45억 년의 두 세대 이상의 별들로 구성되어 있으며, 금속 함량이 약간 다르다는 것이 밝혀졌는데, 이는 테르잔 5가 진정한 구상 성단이 아니라 붕괴된 왜소 은하의 중심부일 가능성을 시사한다. 우리 은하에는 별들의 나이가 서로 다른 구상 성단이 몇 개밖에 없다. 그 중에는 M54, 오메가 센타우리 및 릴러 1이 있다.[5] 릴러 1은 테르잔 5와 마찬가지로 은하 팽대부의 조립에서 나온 화석 조각으로 여겨진다.[5] 또한 이 성단에는 약 1300개의 중심부 헬륨 연소 수평 가지 (HB) 별이 포함되어 있으며, 적어도 하나의 RR 라이레 변광성을 포함한다.

테르잔 5는 최소 34 밀리초의 전파 펄사를 포함하고 있는 것으로 알려져 있다. 그들의 실제 숫자는 200만큼 높을 수 있다. 1990년에 발견된 최초의 그러한 물체인 PSR B1744-24A의 주기는 11.56ms이다. 테르잔 5 내 펄사 개체군에는 PSR J1748-2446ad가 포함되어 있으며 가장 빠르게 알려진 밀리초 펄사는 716 Hz(회전 주기는 1.40 ms)로 회전하고 있다. 테르잔 5는 또한 1980년에 발견된 Terzan 5 또는 XB 1745-25로 알려진 X선 버스터를 포함하고 있다. 또한 약 50개의 약한 X선 소스를 포함하고 있으며 그 중 상당수는 저질량 X선 바이너리(LMXB) 또는 대변동 변수일 가능성이 있다. 많은 수의 X선 소스와 밀리초 펄사는 성단 중심부의 높은 밀도로 인해 별 충돌의 비율이 높고 중성자별과 쌍성계를 포함한 근접 쌍성이 형성된 직접적인 결과일 수 있다. 이산 X선 소스 외에도 Terzan 5는 확산 비열 X선 방출과 높은(몇 GeV) 에너지 감마선을 생성한다. 고에너지 감마선은 아마도 풍부한 밀리초 펄서의 자기권에서 발생하는 반면 초고에너지 감마선은 우주 마이크로파 배경 방사선에서 펄서에 의해 방출되는 상대론적 전자에 의한 역 콤프턴 산란에서 발생할 것이다.

2. 1. 밀도와 광도

테르잔 5의 절대 등급은 최소 MV = −7.5이다. 볼로메트릭 광도는 태양의 약 80만 배이며, 질량은 태양 질량의 약 200만 배이다.[4] 테르잔 5의 작은 중심부(크기 약 0.5 pc)[4]는 은하에서 별의 밀도가 가장 높은 곳 중 하나로, 부피 질량 밀도는 106 M☉/pc3를 초과하며, 부피 광도 밀도는 105.5 L☉/pc3를 초과한다. 여기서 M☉와 L☉는 각각 태양의 질량과 광도이다. 테르잔 5는 은하수 구상 성단 중에서 가장 높은 금속도 중 하나인 [Fe/H] = −0.21을 가지고 있다.

2009년 연구에 따르면 테르잔 5는 120억 년과 45억 년 된 두 세대 이상의 별들로 구성되어 있고 금속 함량도 약간 달라, 왜소 은하의 중심부였을 가능성이 제기되었다. 은하수에는 별들의 나이가 서로 다른 구상 성단이 몇 개 있는데, M54, 오메가 센타우리, 릴러 1 등이 이에 해당한다. 릴러 1은 테르잔 5와 마찬가지로 은하 팽대부의 조립 과정에서 남은 잔해로 여겨진다.[5] 테르잔 5에는 약 1,300개의 중심부 헬륨 연소 수평 가지 (HB) 별과, 적어도 하나의 RR 라이레 변광성이 포함되어 있다.

2. 2. 금속성

테르잔 5의 절대 등급은 최소 MV=-7.5이다. 볼로메트릭 광도는 태양의 약 80만 배이며, 질량은 태양 질량의 약 200만 배이다.[4] 테르잔 5의 작은 중심부(크기 약 0.5 pc)[4]는 은하에서 별의 밀도가 가장 높은 곳 중 하나로, 부피 질량 밀도는 106 M☉/pc3를 초과하며, 부피 광도 밀도는 105.5 L☉/pc3를 초과한다. 또한 이 구상 성단은 은하수 구상 성단 중에서 가장 높은 금속도 중 하나인 [Fe/H]=-0.21을 가지고 있다.

2009년 테르잔 5는 120억 년과 45억 년의 두 세대 이상의 별들로 구성되어 있으며, 금속 함량이 약간 다르다는 것이 밝혀졌다. 이는 테르잔 5가 진정한 구상 성단이 아니라 붕괴된 왜소 은하의 중심부일 가능성을 시사한다. 은하수에는 별들의 나이가 서로 다른 구상 성단이 몇 개밖에 없는데, 그 중에는 M54, 오메가 센타우리 및 릴러 1이 있다.[5] 릴러 1은 테르잔 5와 마찬가지로 은하 팽대부의 조립에서 나온 화석 조각으로 여겨진다.[5] 이 성단에는 약 1300개의 중심부 헬륨 연소 수평 가지 (HB) 별이 포함되어 있으며, 적어도 하나의 RR 라이레 변광성을 포함한다.

2. 3. 별의 구성

테르잔 5는 우리 은하의 팽대부(중심별 집중)에 속하는 심하게 가려진 구상성단이다. 지구로부터 18800광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 1968년에 프랑스의 천문학자 아고프 테르잔에 의해 발견된 여섯 개의 구면 중 하나였고 처음에는 테르잔 11로 명명되었다. 이 성단은 2-미크론 스카이 서베이에 의해 IRC-20385로 분류되었다. 그것은 우리 은하의 중심 방향으로 궁수자리에 위치해 있다. 테르잔 5호는 아마도 은하 중심을 도는 알려지지 않은 복잡한 궤도를 따라가고 있을 것이지만 현재 그것은 약 90 km/s의 속도로 태양을 향해 움직이고 있다.

테르잔 5의 절대 등급은 최소 MV=-7.5이다. 볼로메트릭 광도는 태양의 약 80만 배이며, 질량은 태양 질량의 약 200만 배이다.[4] 테르잔 5의 작은 중심부(크기 약 0.5pc)는 은하에서 별의 밀도가 가장 높은 곳 중 하나이다.[4] 부피 질량 밀도는 106 M☉/pc3를 초과하며, 부피 광도 밀도는 105.5 L☉/pc3를 초과하는데, 여기서 M☉와 L☉는 각각 태양의 질량과 광도이다. 또한 이 구상 성단은 은하수 구상 성단 중에서 가장 높은 금속도 중 하나인 [Fe/H]=-0.21을 가지고 있다.

2009년 테르잔 5가 120억 년과 45억 년의 두 세대 이상의 별들로 구성되어 있으며, 금속 함량이 약간 다르다는 것이 밝혀졌는데, 이는 테르잔 5가 진정한 구상 성단이 아니라 붕괴된 왜소 은하의 중심부일 가능성을 시사한다. 우리 은하에는 별들의 나이가 서로 다른 구상 성단이 몇 개밖에 없다. 그 중에는 M54, 오메가 센타우리 및 릴러 1이 있다.[5] 릴러 1은 테르잔 5와 마찬가지로 은하 팽대부의 조립에서 나온 화석 조각으로 여겨진다.[5] 또한 이 성단에는 약 1300개의 중심부 헬륨 연소 수평 가지 (HB) 별이 포함되어 있으며, 적어도 하나의 RR 라이레 변광성을 포함한다.

테르잔 5는 최소 34 밀리초의 전파 펄사를 포함하고 있는 것으로 알려져 있다. 그들의 실제 숫자는 200만큼 높을 수 있다. 1990년에 발견된 최초의 그러한 물체인 PSR B1744-24A의 주기는 11.56ms이다. 테르잔 5 내 펄사 개체군에는 PSR J1748-2446ad가 포함되어 있으며 가장 빠르게 알려진 밀리초 펄사는 716 Hz(회전 주기는 1.40 ms)로 회전하고 있다. 테르잔 5는 또한 1980년에 발견된 Terzan 5 또는 XB 1745-25로 알려진 X선 버스터를 포함하고 있다. 또한 약 50개의 약한 X선 소스를 포함하고 있으며 그 중 상당수는 저질량 X선 바이너리(LMXB) 또는 대변동 변수일 가능성이 있다. 많은 수의 X선 소스와 밀리초 펄사는 성단 중심부의 높은 밀도로 인해 별 충돌의 비율이 높고 중성자별과 쌍성계를 포함한 근접 쌍성이 형성된 직접적인 결과일 수 있다. 이산 X선 소스 외에도 Terzan 5는 확산 비열 X선 방출과 높은(몇 GeV) 에너지 감마선을 생성한다. 고에너지 감마선은 아마도 풍부한 밀리초 펄서의 자기권에서 발생하는 반면 초고에너지 감마선은 우주 마이크로파 배경 방사선에서 펄서에 의해 방출되는 상대론적 전자에 의한 역 콤프턴 산란에서 발생할 것이다.

2. 4. 기타 특징

테르잔 5의 절대 등급은 최소 −7.5이다. 볼로메트릭 광도는 태양의 약 80만 배이며, 질량은 태양 질량의 약 200만 배이다.[4] 중심부(크기 약 0.5 pc)는 은하에서 별의 밀도가 가장 높은 곳 중 하나로, 부피 질량 밀도는 106 ''M''☉/pc3를 초과하며, 부피 광도 밀도는 105.5 ''L''☉/pc3를 초과한다. ''M''☉와 ''L''☉는 각각 태양의 질량과 광도이다. 또한 이 구상 성단은 은하수 구상 성단 중에서 가장 높은 금속도 중 하나인 [Fe/H] = −0.21을 가지고 있다.

2009년에는 테르잔 5가 120억 년과 45억 년의 두 세대 이상의 별들로 구성되어 있으며, 금속 함량이 약간 다르다는 것이 밝혀졌다. 이는 테르잔 5가 진정한 구상 성단이 아니라 붕괴된 왜소 은하의 중심부일 가능성을 시사한다. 은하수에는 별들의 나이가 서로 다른 구상 성단이 몇 개밖에 없는데, 그 중에는 M54, 오메가 센타우리, 릴러 1이 있다. 릴러 1은 테르잔 5와 마찬가지로 은하 팽대부의 조립에서 나온 화석 조각으로 여겨진다.[5] 이 성단에는 약 1300개의 중심부 헬륨 연소 수평 가지 (HB) 별이 포함되어 있으며, 적어도 하나의 RR 라이레 변광성을 포함한다.

3. 펄서 및 X선원

테르잔 5는 2023년 12월 기준으로 은하 내 구상 성단 중 가장 많은 49개의 밀리초 펄서를 포함하고 있는 것으로 알려져 있으며, 실제 개수는 200개에 달할 수 있다.[6][7] 1990년에 발견된 최초의 천체인 PSR B1744-24A는 11.56 밀리초의 주기를 가지고 있다. 테르잔 5 내부의 펄서 개체수에는 가장 빠른 밀리초 펄서인 PSR J1748–2446ad가 포함되어 있으며, 이는 716 Hz(회전 주기는 1.40 ms)로 회전한다.

테르잔 5는 또한 1980년에 발견된 X선 폭발 천체(테르잔 5 또는 XB 1745-25)를 포함하고 있다. 또한 약 50개의 더 약한 X선원(대부분 저질량 X선 쌍성 (LMXB) 또는 격변 변광성일 가능성)이 존재한다.

다수의 천체물리학적 X선원과 밀리초 펄서는 성단의 핵 고밀도와 직접적인 관련이 있을 수 있으며, 이는 별 충돌률을 높이고, 쌍성을 형성하게 하며, 중성자별을 포함하는 쌍성계를 형성하게 한다.

개별 X선원 외에도 테르잔 5는 확산된 비열 X선 방출과 고(수 GeV) 및 초고(0.5–24 TeV) 에너지의 감마선을 생성한다. 고에너지 감마선은 풍부한 밀리초 펄서의 자기권에서 발생하며, 초고에너지 감마선은 펄서가 방출하는 상대론적 전자가 우주 마이크로파 배경 복사에 의해 역 콤프턴 산란된 결과일 가능성이 높다.[7]

3. 1. 밀리초 펄서

테르잔 5는 2023년 12월 기준으로 은하 내 구상 성단 중 가장 많은 49개의 밀리초 펄서를 포함하고 있는 것으로 알려져 있으며, 실제 개수는 200개에 달할 수 있다.[6][7] 1990년에 발견된 최초의 천체인 PSR B1744-24A는 11.56 밀리초의 주기를 가지고 있다. 테르잔 5 내부의 펄서 개체수에는 가장 빠른 밀리초 펄서인 PSR J1748–2446ad가 포함되어 있으며, 이는 716 Hz(회전 주기는 1.40 ms)로 회전한다.

테르잔 5는 1980년에 발견된 X선 폭발 천체(테르잔 5 또는 XB 1745-25)를 포함하고 있다. 또한 약 50개의 더 약한 X선원(대부분 저질량 X선 쌍성 (LMXB) 또는 격변 변광성일 가능성)이 존재한다.

다수의 천체물리학적 X선원과 밀리초 펄서는 성단의 핵 고밀도와 직접적인 관련이 있을 수 있으며, 이는 별 충돌률을 높이고, 쌍성을 형성하게 하며, 중성자별을 포함하는 쌍성계를 형성하게 한다.

개별 X선원 외에도 테르잔 5는 확산된 비열 X선 방출과 고(수 GeV) 및 초고(0.5–24 TeV) 에너지의 감마선을 생성한다. 고에너지 감마선은 풍부한 밀리초 펄서의 자기권에서 발생하며, 초고에너지 감마선은 펄서가 방출하는 상대론적 전자가 우주 마이크로파 배경 복사에 의해 역 콤프턴 산란된 결과일 가능성이 높다.[7]

3. 2. X선원

테르잔 5는 2023년 12월 기준으로 49개의 밀리초 펄서를 포함하고 있는 것으로 알려져 있으며,[6] 이는 은하 내의 모든 구상 성단 중 가장 큰 밀리초 펄서 개체수이다. 실제 개수는 200개에 달할 수 있다.[7] 1990년에 발견된 최초의 천체인 PSR B1744-24A는 11.56 밀리초의 주기를 가지고 있다. 테르잔 5 내부의 펄서 개체수에는 가장 빠른 밀리초 펄서인 PSR J1748–2446ad가 포함되어 있으며, 이는 716 Hz(회전 주기는 1.40 ms)로 회전한다.

테르잔 5는 또한 1980년에 발견된 X선 폭발 천체를 포함하고 있으며, 테르잔 5 또는 XB 1745-25로 알려져 있다. 또한 약 50개의 더 약한 X선원, 대부분이 저질량 X선 쌍성 (LMXB) 또는 격변 변광성일 가능성이 있다.

다수의 천체물리학적 X선원과 밀리초 펄서는 성단의 핵 고밀도와 직접적인 관련이 있을 수 있으며, 이는 별 충돌률을 높이고, 쌍성을 형성하게 하며, 중성자별을 포함하는 쌍성계를 형성하게 한다.

개별 X선원 외에도 테르잔 5는 확산된 비열 X선 방출과 고(수 GeV) 및 초고(0.5–24 TeV) 에너지의 감마선을 생성한다. 고에너지 감마선은 풍부한 밀리초 펄서의 자기권에서 발생하며, 초고에너지 감마선은 펄서가 방출하는 상대론적 전자가 우주 마이크로파 배경 복사에 의해 역 콤프턴 산란된 결과일 가능성이 높다.[7]

3. 3. 고에너지 감마선

테르잔 5는 2023년 12월 기준으로 49개의 밀리초 펄서를 포함하고 있으며,[6] 이는 은하 내의 모든 구상 성단 중 가장 큰 밀리초 펄서 개체수이다. 실제 개수는 200개에 달할 수 있다.[7] 1990년에 발견된 최초의 천체인 PSR B1744-24A는 11.56 밀리초의 주기를 가지고 있다. 테르잔 5 내부의 펄서 개체수에는 가장 빠른 밀리초 펄서인 PSR J1748–2446ad가 포함되어 있으며, 이는 716 Hz(회전 주기는 1.40 ms)로 회전한다.

테르잔 5는 또한 1980년에 발견된 X선 폭발 천체를 포함하고 있으며, 테르잔 5 또는 XB 1745-25로 알려져 있다. 또한 약 50개의 더 약한 X선원, 대부분이 저질량 X선 쌍성 (LMXB) 또는 격변 변광성일 가능성이 있다.

다수의 천체물리학적 X선원과 밀리초 펄서는 성단의 핵 고밀도와 직접적인 관련이 있을 수 있으며, 이는 별 충돌률을 높이고, 쌍성을 형성하게 하며, 중성자별을 포함하는 쌍성계를 형성하게 한다.

개별 X선원 외에도 테르잔 5는 확산된 비열 X선 방출과 고(수 GeV) 및 초고(0.5–24 TeV) 에너지의 감마선을 생성한다. 고에너지 감마선은 풍부한 밀리초 펄서의 자기권에서 발생하며, 초고에너지 감마선은 펄서가 방출하는 상대론적 전자가 우주 마이크로파 배경 복사에 의해 역 콤프턴 산란된 결과일 가능성이 높다.[7]

4. 기원 및 진화

4. 1. 왜소 은하 핵 가설

4. 2. 릴러 1과의 관계

5. 갤러리

[8]

참조

[1] simbad Cl Terzan 5 2009-12-04
[2] journal Deep-Sky Notebook: A Tour of Obscure Summer Globular Clusters 2000-08-01
[3] journal Six nouveaux amas stellaires (Terzan 3-8) dans la region DU centre de la Voie lactee et les constellations DU Scorpion et DU Sagittaire. 1968
[4] journal New Density Profile and Structural Parameters of the Complex Stellar System Terzan 5
[5] journal A new class of fossil fragments from the hierarchical assembly of the Galactic bulge 2021
[6] 웹사이트 Pulsars in Globular Clusters https://www3.mpifr-b[...] 2023-12-20
[7] journal Very-high-energy gamma-ray emission from the direction of the Galactic globular cluster Terzan 5
[8] 웹사이트 The unusual cluster Terzan 5 http://www.eso.org/p[...] 2016-09-09


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