M11 : 야생오리성단(the Wild Duck Cluster)

 

Credit: ESO

 

사진 1>

라실라 천문대 MPG/ESO 2.2미터 망원경의 광대역 화상기로 촬영된 이 사진에는 아름다은 성단 M11의 모습이 담겨 있다.
사진 중앙의 푸른색 별들은 갓 태어난 뜨거운 별들이며, 주위 배경으로 보이는 붉은 빛의 별들은 훨씬 늙은 별들이다.

 

 

칠레 라실라 천문대의 MPG/ESO 2.2미터 천망원경에 장착된 광대역 화상기가 잡아낸 이 아름다운 사진에는 별들이 가득 들어찬 산개성단 중 하나이며 야생오리성단이라 불리기도 하는 M11(NGC 6705)이 푸른색 별들로 가득 얼룩진 모습으로 담겨져 있다.
 

M11은 간혹 은하성단이라 언급되기도 하는 산개성단으로서 방패자리 방향으로 6천광년 거리에 위치하고 있다.

 

이 산개 성단은 독일 천문학자인 고트프리트 키르흐(Gottfried Kirch)에 의해 1681년 베를린 천문대에서 발견되었는데, 이때 망원경을 통해 보이는 것이라곤 보풀이 인 방울 모양 이외에는 아무것도 없었다.

이 성단은 1733년에 와서야 영국의 성직자인 윌리암 더램(William Derham)에 의해 별들이 뭉쳐져 있는 성단임이 밝혀졌으며 1764년 찰스 메시에는 그의 유명한 천체 목록에 이 성단을 포함시켰다.

 

혜성 사냥꾼이었던 메시에는 마치 혜성처럼 보였지만 한자리에 고정되어 있는 희미한 천체들이 혜성처럼 보이는 것에 낙담하면서 이 목록을 만들었다. (물론 오늘날 이 천체들은 성단이나 은하, 성운임이 익히 알려져 있다.)
메시에는 이러한 천체들을 우연히 다시 관측했을때, 이들이 혜성이 아님을 확실히 하기 위해 목록을 기록하였다.
이 특별한 성단은 이렇게 기록된 11번째 천체로서 이러한 이유로 M11로 등재된 것이다.

 

산개 성단은 일반적으로 나선은하의 나선팔이나, 불규칙 은하에서 밀도가 높은 지역으로서 별의 생성이 지속되고 있는 지역에서 발견된다.
M11은 별들이 가장 빽빽하게 몰려있는 소규모 고밀도 산개성단 중 하나이며 그 지름은 거의 20광년에 달하고 3천여개에 육박하는 별들이 담겨 있다.

 

산개 성단은 구상성단과는 다른 성단이다.
구상성단의 경우는 고밀도로 뭉쳐진 성단으로 중력에 의해 빽빽하게 휘감겨 있으며 수십만개의 늙은 별들로 구성되어 있는데 어떤 별의 경우는 그 나이가 거의 우주의 나이에 육박한다.

 

산개 성단의 연구는 별의 진화이론을 검증하는 가장 좋은 방법이기도 하다.
산개 성단의 별들은 동일한 가스와 먼지 구름에서 같이 형성되는 별들이며 따라서 각 별들은 서로 동일한 속성을 가지는데 별의 연령이라든가 화학적 조성, 그리고 지구로부터의 거리도 거의 동일하다.

 

그러나 동일 성단내라도 각 별들은 서로 다른 질량을 가진다.
무거운 별일수록 자신의 수소 연료를 훨씬 빨리 소모하기 때문에 이 별들은 질량이 덜 나가는 다른 별들보다 훨씬 빠른 진화양상을 보이게 된다.

이러한 이유로 동일한 성단에서 서로 다른 진화 단계에 있는 별들의 직접적인 비교가 가능한 것이다.
예를 들어 태양과 동일한 질량을 가졌지만 1천만년이 된 별이 질량은 반 정도이지만 동일한 연령의 또다른 별과 어떻게 다른 진화양상을 보이는지에 대한 연구가 가능한 것이다.

 

이러한 의미에서 산개성단은 천문학자들이 얘기하는 실험 조건과 가장 유사한 천체인 것이다.

 

산개 성단 내의 별들은 서로 간에 미치는 중력이 느슨하기 때문에 각각의 별들은 가까이 위치하는 다른 천체의 중력 효과에 의해 성단 내에서 뺘져나오기 쉬운 조건을 가지고 있다.

 

NGC 6705는 이미 그 연령이 최소한 2억 5천만년 이상이고 향후 수백만년내에 야생오리 형상은 해체 될 것이며, 이 성단 역시 해체되어 주위로 퍼져나가게 될 것이다[1].

 

이 사진은 칠레 라실라 천문대의 MPG/ESO 2.2미터 천망원경에 장착된 광대역 화상기로 촬영된 것이다.

 

Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope

 

 표1>

이 표는 M11의 위치를 보여주는 것으로 방패자리에 노란색 원으로 표시되어 있다.
방패자리는 산개성단 M26이 위치하고 있기도 하며 유명한 변광성인 방패자리 델타별이 위치하고 있기도 하다.
M11을 육안으로 보기는 어렵지만 쌍안경이나 소규모 천체망원경만으로는 쉽게 관측할 수 있다.
 

 

 

각주

[1] 이 천체의 별칭인 야생오리 성단이라는 이름은 19세기에 명명된 것이다.
      작은 망원경으로 이 성단을 보게 되면 성단에서 가장 밝은 별이 삼각형의 패턴을 보여주고 있는데,

      그 모습이 마치 하늘을 나는 오리의 모습을 닮아 명명된 것이다.

 

 
 
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Press Release  2014년 10월 1일자 
         http://www.eso.org/public/news/eso1430/

 

참고 : M11을 비롯한 각종 성단에 대한 포스트는 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
          https://big-crunch.tistory.com/12346975

 

원문>

Wild Ducks Take Flight in Open Cluster

1 October 2014

The Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile has taken this beautiful image, dappled with blue stars, of one of the most star-rich open clusters currently known — Messier 11, also known as NGC 6705 or the Wild Duck Cluster.

Messier 11 is an open cluster, sometimes referred to as a galactic cluster, located around 6000 light-years away in the constellation of Scutum (The Shield). It was first discovered by German astronomer Gottfried Kirch in 1681 at the Berlin Observatory, appearing as nothing more than a fuzzy blob through the telescope. It wasn’t until 1733 that the blob was first resolved into separate stars by the Reverend William Derham in England, and Charles Messier added it to his famous catalogue in 1764.

Messier was a comet hunter and the catalogue came into being as he was frustrated by constantly observing fixed, diffuse objects that looked like comets (for example, objects that we now know to be clusters, galaxies and nebulae). He wanted a record in order to avoid accidentally observing them again and confusing them with possible new comets. This particular stellar cluster was noted down as the eleventh such object — hence the name of Messier 11.

Open clusters are typically found lying in the arms of spiral galaxies or in the denser regions of irregular galaxies, where star formation is still common. Messier 11 is one of the most star-rich and compact of the open clusters, being almost 20 light-years across and home to close to 3000 stars. Open clusters are different to globular clusters, which tend to be very dense, tightly bound by gravity, and contain hundreds of thousands of very old stars — some of which are nearly as old as the Universe itself.

Studying open clusters is great way to test theories of stellar evolution, as the stars form from the same initial cloud of gas and dust and are therefore very similar to one another — they all have roughly the same age, chemical composition, and are all the same distance away from Earth. However, each star in the cluster has a different mass, with the more massive stars evolving much faster than their lower mass counterparts as they use up all of their hydrogen much sooner.

In this way, direct comparisons between the different evolutionary stages can be made within the same cluster: for example, does a 10 million year old star with the same mass as the Sun evolve in a different way to another star that is the same age, but half as massive? In this sense, open clusters are the closest thing astronomers have to “laboratory conditions”.

Because the stars within open clusters are very loosely bound to one another, individuals are very susceptible to being ejected from the main group due to the effect of gravity from neighbouring celestial objects. NGC 6705 is already at least 250 million years old, so in a few more million years it is likely that this Wild Duck formation will disperse, and the cluster will break up and merge into its surroundings [1].

This image was taken by the Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in northern Chile.

Notes

[1] The alternative and evocative name for NGC 6705, the Wild Duck Cluster, came about in the 19th century. When the cluster was seen through a small telescope it was noticed that the brightest stars formed an open triangle pattern on the sky that resembled ducks flying in formation.

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ESO is the foremost intergovernmental astronomy organisation in Europe and the world’s most productive ground-based astronomical observatory by far. It is supported by 15 countries: Austria, Belgium, Brazil, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Italy, the Netherlands, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom. ESO carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities enabling astronomers to make important scientific discoveries. ESO also plays a leading role in promoting and organising cooperation in astronomical research. ESO operates three unique world-class observing sites in Chile: La Silla, Paranal and Chajnantor. At Paranal, ESO operates the Very Large Telescope, the world’s most advanced visible-light astronomical observatory and two survey telescopes. VISTA works in the infrared and is the world’s largest survey telescope and the VLT Survey Telescope is the largest telescope designed to exclusively survey the skies in visible light. ESO is the European partner of a revolutionary astronomical telescope ALMA, the largest astronomical project in existence. ESO is currently planning the 39-metre European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, the E-ELT, which will become “the world’s biggest eye on the sky”.

Links

• Research papers on NGC 6705
• Photos of the MPG/ESO 2.2-m telescope
• Photos of La Silla Observatory

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