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6월 뱀주인자리는 구상성단 밀집지역. 망원경을 이용해 우리 은하 바깥쪽에 널려있는 별 집단을 관측해보자.

여름은 구상성단들을 관측할 수 있는 가장 좋은 기회다. 어둠속으로 황혼이 사라질 때의 6월 밤하늘에는 처녀자리 은하들이 서쪽 하늘에 걸려있고 은하수가 동쪽에서 떠오른다. 남동쪽 하늘 높이에는 뱀주인(땅꾼)자리가 크게 놓여 있다.

뱀주인자리는 밤하늘 최고의 구상성단 밀집지역이다. 이곳은 은하수 내의 구상성단 중 6분의1이 포함돼 있다.

당신의 망원경이 뱀주인자리를 향하고 있을 때는 우리 은하 중심의 불룩한 북서쪽 가장자리를 관찰할 수 있다. 근처 앞쪽에 놓여 있는 별들은 별도로 하더라도, 이 지역의 하늘은 수많은 늙은 적색 거성들과 노랑색 별들, 그리고 가스와 먼지로 가득차 있다.

은하들은 더욱 멀고 희미해 가스와 먼지의 장벽을 뚫고 나오지 못한다. 따라서 밝게 빛나지 못하나 구상성단들은 꽤 가까이 있고 고유 밝기가 망원경으로 관측하기에 충분하다고 할 수 있다.

뱀주인 자리에는 24개의 구상성단이 모여 있는데, 이들은 은하수의 구상성단들이 어떤 모습을 하고 있으며, 공통점과 차이점은 무엇인가를 알 수 있는 좋은 기회를 제공한다.
 

우유빛 아지랭이로 둘러싸여
 

이 지역에서 가장 밝은 구상성단은 M10(NGC 6254)과 M12(NGC 6218)다. 이들의 밝기는 맨눈으로 볼 수 있는 한계 바로 바깥이다. 서로 가까이 이웃해 있는 이들을 찾을 때는 엡실론(ε)성과 델타(δ)성을 기준으로 해서 동쪽으로 10º떨어진 붉은색의 5등성인 30번 별을 찾는다. 이별의 서쪽 약 1º에서 M10의 뿌연 빛을 볼 수 있다. M12는 M10의 북서쪽 바로 3.4º 위치에 놓여 있다.

M10과 M12는 밝기와 크기에서 상당히 닮았다. 각자의 광도는 6.6등급이며 M12의 크기는 14.5'(분), M10은 15.1'이다. 이 두 성단은 하늘에서 서로 가까이 보이지만 실제적으로는 1.1kpc(킬로 파섹, 1kps는 3천2백60광년)이나 떨어져 있다. 만약 우리가 이들 성단 중 하나 안에 있는 어떤 행성 위의 관측자라면 다른 성단은 2등급의 광도로 수백개의 별들이 분해되는 장관을 관측할 수 있을 것이다.

M10은 M12와 함께 1764년 5월 메시에가 발견했다. 그러나 메시에는 이를 별이 없는 성운으로 알았고 1774년 보데도 매우 밝은 빛덩이로 기록했다. 이것을 허셸이 처음으로 별들로 분해해 관측했고 스미스에 의해 완전히 확인됐다.

8인치 망원경 고배율로 보면 M10은 희미한 우유빛 아지랭이로 둘러싸인 밝은 공모양으로 보인다. 10인치 망원경 이상으로 보면 밝고 작은 핵이 드러나고 성단의 가장자리에 수십개의 별들이 분해돼 보인다.

M12는 1783년 허셀에 의해 처음으로 성운이 아님이 알려졌고 스미스는 '크게 펼쳐진 외형과 밝은 별들의 행렬을 가진 구상성단'으로 보고했다. 어두운 밤 8인치 망원경으로 M12를 살펴보면, 성단의 가장자리에서 몇개의 분해된 별들과 전면에 걸쳐 명암차로 인한 얼룩진 모습을 가진 크고 성운같은 빛을 관찰할 수 있다. 14인치 이상의 망원경으로는 M12의 중심으로부터 별들이 바람개비처럼 흩뿌려지는 흐름을 살펴볼 수 있다.

M10과 12는 둘다 1933년에 지구로부터 3만3천광년 떨어져 있다고 예측됐으나 사우어는 1963년 약7kpc(2만2천광년)정도로 수정 발표했다. M10은 우리 태양계로부터 초당 약 70km 후퇴하고 있고 M12는 약 16km/초의 속도로 접근하고 있다.

M10과 M12와는 대조적으로, 팔로마 15는 하늘에서 가장 보기 힘든 구상성단이다. P(팔로마)15는 M10의 북쪽 3º, M12의 북동쪽 3º 위치에 놓여있다. P15는 두 밝은 구상성단과 함께 정삼각형을 형성한다. 이 성단은 원래 밝고 큰 구상성단이나 70kpc라는 엄청나게 먼 거리에 위치해 있기 때문에 매우 작고 어둡게 보인다. 이 성단의 밝기는 14.2등급이며 4.2' 크기다. P15는 18~20인치 구경의 망원경으로만 얼핏 보이지만, 별잔치(star party)시에 큰 망원경으로 꼭 관측해볼 만한 천체다.

이제 우리의 망원경을 M10의 동쪽으로 10º정도 움직여 보자. 그러면 또다른 M천체 M14(NGC 6402)가 나타날 것이다. 이 성단은 7.6 등급과 11.7'의 크기를 갖지만 M10이나 M12처럼 인상적이지 못하다. 이 성단 내의 별들은 대부분 너무 어둡기 때문이다. M14는 메시에가 M9와 M10을 발견한 며칠 후인 1764년 6월에 발견했다. 그는 이것을 '크지도 않고 흐리고 둥글며 별이 없는 성운'이라고 묘사했지만 허셸은 그의 6m길이의 망원경을 가지고 3백배 배율로 가장자리 별들을 쉽게 분해했다. 8인치 이하의 망원경으로 관찰하면 별특색이 없으나 14인치 망원경을 사용하면 가장자리에서 몇개의 흘어진 별들을 분해할 수 있다. 그러나 14인치로도 핵은 성운상으로 남아 있다. 1938년 M14 속에서 신성(nova)이 발견됐는데 구상 성단 내에서 신성이 발견된 경무는 1860년 M80(전갈자리 구상성단)과 M14 두경우 뿐 이다.

M14의 남서 3º위치에는 5등급의 47번 별이 있다. 저배율의 넓은 시야로 살펴보면 이별 동쪽 30'위치에 희미한 구상성단 NGC 6366이 함께 보인다. 이 성단은 10등급에 8' 크기다. 10인치 망원경으로 보면 희미하고 균일한 밝기를 가진 원형 빛다발로 보이며, 14인치 망원경은 이 성단 안에서 어두운 몇 개의 별들을 추가로 보여준다.

NGC 6517은 3등성인 뉴(ν)이성과 5등급의 이중성 타우(τ)성 가운데 있다. 10등급 에 4.3'크기인 이 천체는 작고 어두우나 밀집된 모습을 보인다. 이곳의 별들은 한 무리로 집중돼 있기때문에 분해해 볼 기회가 거의 없다.

NGC 6426은 뱀주인자리 북동쪽 β성 남쪽 1.5º위치에 놓여 있다. 또 β성 북쪽 3º위치에는 맨눈으로 보이는 대형 산개성단 IC 4665가 있다. NGC 6426은 11.2등급에 겨우 3.2' 크기다. 이 먼 구상성단으로부터의 빛은 은하면에 있는 먼지때문에 대부분 가려져 대구경 망원경으로도 희미한 빛의 2' 크기 원반모양으로 특색없이 보여진다.
 

뱀주인 남쪽을 살펴라

뱀주인 남쪽지역에는 밝은 구상성단들이 많이 펼쳐져 있다. M107(NGC 6171)은 3등급의 제타(ζ)성 남서쪽 2.8º에 위치한다. 8등급의 이 천체는 이 별자리 안에서 분해하기가 가장 쉬운 구상성단이다. 10인치 망원경으로 살펴보면 밝고 공같은 핵주위에 빛의 반점들이 산재해 있고 명암차로 인한 얼룩진 듯한 모습을 볼 수 있다. 10인치 망원경으로 보면 성단 전면을 가로 지르는 별들이 분해돼 보이고, 많은 별들이 선과 덩어리로 배열돼 있음을 알 수 있다.

크사이(ξ)성 2.5º 북북서에는 또다른 8등급 성단 M9(NGC 6333)가 있다. 작은 망원경으로 살펴보면 이 천체는 회녹색빛의 5' 직경을 가진 원판같이 보인다. 그러나 영국 로스경은 1851년 자신의 관측기록에서 "둥글지 않다"고 적고 있다. 날씨좋은 밤에는 10인치 망원경으로도 이 성단의 가장자리가 분해돼 보인다. M9는 은하수의 중심에서 가장 가까운 구상성단이기도 하다. 중심에서 약 2kpc(7천5백광년)떨어져 있고 태양계로 부터는 6.9kpc 거리에 있다. 전체 광도는 태양밝기의 6만배, 실제 직경은 60광년이다. M9를 관측할 때 남서쪽 부분을 잘 살펴보기 바란다. 이 성단의 가장자리를 암흑성운 버나드 64가 부분적으로 가리고 있다.

M19 근처 지역에는 두개의 작은 성단이 놓여 있다. NGC 6356은 M9의 북동쪽 1.3º에 위치하고 있다. 분해되진 않지만 큰 빛의 원으로보인다.

뱀주인 속의 또다른 밝은 구상성단은 M62(NGC 6266)이다. 이 천체는 부분적으로 전갈 자리와 경계에 걸쳐있다. 이 천체는 별바다(별이 많이 모여 있는 지역)속에 놓여 있음에도 불구하고 근처에 표적이 될 만한 별이 없는 것이 단점이다. 이 성단을 찾는 가장 좋은 방법은 광학적 쌍성인 45번별에서 시작해 망원경을 천천히 5.5º 서쪽으로 옮기는 것이다. M62는 6.6 등급에 14.1' 크기로 4인치 망원경으로도 쉽게 보인다. 이 성단의 가장 특이한 점은 현저한 비대칭의 모습을 하고 있다는 것이다. 10인치로는 성단 가장 자리 주변에 빛의 명암차가 느껴지지만 별들이 분해되지는 않는다.

M62의 4º 북쪽에는 M19(NGC 6273)가 있다. M19는 10.6kpc(약 3만5천광년)의 먼 거리에 위치함에도 불구하고 7.2등급의 광도로 보인다. 뱀자리 내에서 관찰하기에 가장 적합한 성단중의 하나다. 은하수 속의 별이 빽빽한 곳에 위치한 M19는 4인치로도 쉽게 보이는데 매우 심한 타원형 모습을 한 구상 성단이다.

M19 남동쪽에는 거대한 암흑성운이 보인다. 성단이 빠르게 회전하기 때문에 한쪽 면이 평평하게 보이는 모습을 8인치 망원경으로 확인할 수 있다.

봄철의 은하들과 달리 구상성단들은 그 밝고 뚜렷한 모습으로 깊은 인상을 남긴다. 미국의 유명한 아미추어 천문가 한사람은 "우연한 기회에 본 구상성단이 나의 삶을 바꾸어 놓았다"고 말했다. 당신이 처음 망원경으로 밤하늘을 산책할 때 그의 말을 당신 자신도 중얼거리게 될 것이다.

파섹(parsec)

우주공간에서 천체간의 거리를 나타내는 가장 큰 단위. 1파섹은 3.26광년으로 1AU(천문단위, 지구와 태양과의 거리)의 20만 6천배이며 3.09×${10}^{13}$km의 길이다. 파섹의 물리학적인 정의는 연주시차(年周視差)가 1"(초)가 되는 거리를 말한다. 파섹이란 말의 어원은 시차(parallax)와 초(second)의 앞머리글자를 딴것이다.