| 대마젤란은하 Large Magellanic Cloud | ||
| | ||
| 관측 정보 | ||
| 위치 | 적경 | 05h 23m 34s |
| 적위 | -69° 45.4' | |
| 별자리 | 황새치자리·테이블산자리 | |
| 겉보기 등급 | 0.13 | |
| 물리적 성질 | ||
| 형태 | Irr/SB(s)m형 막대나선은하 | |
| 거리 | 49.97 kpc 16만 3천 광년 | |
| 질량 | ~1010M☉ | |
| 규모 | ||
| 지름 | 32,200 광년[1] | |
| 겉보기 크기 | 10.75° × 9.75°[2] | |
| 명칭 | ||
| Large Magellanic Cloud(LMC), PGC 17223, ESO 56-G 115, Nubecula Major | ||
1. 개요
Large Magellanic Cloud (LMC)대마젤란은하(LMC)는 우리 은하의 위성은하로, 궁수자리 왜소 타원 은하 다음으로 가까운 큰 위성은하인[3] 동시에 우리은하의 위성은하들 중 가장 크고 밝은 은하이다.
2. 상세
대마젤란은하는 우리로부터 163,000광년 떨어져 있으며, 지름은 32,200광년으로 국부 은하군에서 안드로메다 은하, 우리 은하, 삼각형자리 은하 다음으로 네 번째로 큰 은하이다. 적위가 -70°라 대한민국에서는 볼 수 없지만, 남반구 하늘에서 무려 시직경이 10°에 육박하는 크기로 보일 정도로 거대하다.[4] 형태는 SB(s)m으로 허블 분류상으로는 불규칙은하에 가깝지만, 1개의 분명한 나선팔을 가지고 있으며[5], 2억 5천만 년을 주기로 하는 자전이 확인되는 등 나선은하의 특성 또한 갖고 있다. 대마젤란은하가 지금과 같이 나선팔이 파괴된 모양을 하게 된 원인은 우리 은하, 소마젤란 은하 등과의 중력적 상호작용 때문이다. 이 은하는 마젤란형 은하 중에서 막대 구조를 가지고 있고 중심에 고리 구조가 없다는 특징이 있다. 현재 우리 은하와 금방 충돌할 만큼 느리지는 않지만, 우리 은하의 조석력으로 인하여 앞으로 24억 년 전후에 우리 은하에 흡수, 합병될 것이라 예측된다. 다만, 50억년 전후에 충돌할 것이라는 연구 역시 존재하는데, 만약 이 연구가 사실일 경우, 밀코메다가 형성될 쯤에 대마젤란은하가 우리은하에 흡수되는 것이기 때문에, 우리 은하, 안드로메다 은하, 삼각형자리 은하뿐만 아니라, 대마젤란은하, 소마젤란 은하도 충돌에 포함되어 서로 복잡하게 얽힌 채로 상호작용하고 흡수될 것이다.현재 대마젤란은하는 우리은하의 영향권 아래에 놓여 있어 단순한 위성은하라고 착각하기 쉽지만, 엄연히 국부은하군에서 삼각형자리 은하 다음가는 크기를 가지고 있는 은하이기 때문에 현재도 소마젤란은하와 용골자리 왜소은하를 포함한 10개 이상의 왜소은하가 대마젤란은하의 영향권 아래에 놓여 있다.
대마젤란은하는 현재도 활발한 항성 생성이 일어나고 있으며, 그래서 국부 은하군에서 가장 항성 생성이 활발한 전리수소영역인[6] NGC 2070 타란툴라 성운을 비롯한 많은 성운들이 대마젤란은하에 존재한다. 이러한 성운에서 많은 항성들이 탄생하면서 그 항성들은 산개성단을 이루며, 그중 일부는 R136과 같이 밀도가 매우 높은 초성단(Super star cluster)이 만들어지기도 한다. 이러한 초성단은 점차 구상성단으로 진화하며, 이로 인하여 대마젤란은하에는 NGC 1850, NGC 1854 등의 젊은 구상성단들이 발견된다.[7] 지금까지 대마젤란은하에서는 산개성단은 700여 개, 구상성단은 60여 개가 발견되었다.
수많은 거성과 초거성이 이 은하에서 발견되었으며, 특히 그중 폭발적인 항성 생성을 보여주는 대형 성운에서는 가끔 태양 질량의 100배가 넘는 항성이 탄생하기도 한다.[8] 또한 이런 대형 성운에는 O형 주계열성, 밝은 청색변광성, 볼프–레이에별과 여러 극대거성 등 보기도 힘든 매우 희귀한 별들이 모여있는 경우가 많다.
타란툴라 성운과 같은 곳에서는 무거운 별들이 많이 태어나다 보니 초신성 폭발이 비교적 자주 일어나는데, 가장 최근에 일어난 육안으로 관측이 가능할 만큼 밝은 초신성인 SN 1987A 또한 대마젤란은하의 타란툴라 성운근처에서 일어난 것이다. 타란툴라 성운 내에 존재하는 성단인 Hodge 301 초성단에서는 이미 수십 번의 초신성이 폭발하여 잔해들이 근처의 가스를 밀어내며 X선을 방출시키고 있다. 그 밖에도 NGC 2060, LMC N49, SNR 0959-67.5 등의 초신성 잔해들이 대마젤란은하에서 발견되었다.
1963년에는 대마젤란은하와 소마젤란 은하를 잇는 '마젤란 다리'가 발견되었는데, 소수의 별과 중성 수소가 흐르고 있으며, 2개의 고밀도 영역이 발견되었다. 우리 은하와 마젤란 은하를 연결하는 마젤란 흐름과는 다르다.
2.1. 역사
대마젤란은하는 남반구에서 맑은 밤하늘이면 맨눈으로도 보여서 남반구의 몇몇 문명이나 원주민들은 관측이 가능했지만, 4대 문명을 비롯한 고대 문명과 그 인근에서는 이집트 지역의 최남단을 제외하고는 관측이 불가능하여 오랫동안 알려져 있지 않았다. 그러다 964년 압드 알라흐만 알수피의 저서에서 처음 언급되었다.[9] 최초의 제대로 된 기록은 1503~4년에 아메리고 베스푸치의 세 번째 항해에서의 편지인데, '세 개의 카노푸스, 두개는 밝고 한 개는 어둡다' 라고 기록한 내용이다. 여기서 두 개의 밝은 천체는 대, 소를, 하나의 어두운 천체는 석탄자루 성운을 의미한다.페르디난드 마젤란은 1519년 마젤란 은하를 발견하고 그의 저서에 기록하여 이를 통하여 서양 세계에 마젤란 은하의 존재가 널리 퍼질 수 있게 된 계기가 되었으며, 그로 인하여 이 두 은하에 마젤란이라는 이름이 붙게 되었다.
이후 요한 바이어, 존 플램스티드, 니콜라스 루이 드 라카유 등이 이 은하를 관측, 연구하였고, 특히 윌리엄 허셜의 아들 존 허셜은 1834년부터 1838년까지 케이프타운에 거주하면서 이 은하의 여러 성단과 성운을 발견하였다. 비슷한 시기에 제임스 던롭이라는 천문학자 또한 이 은하를 연구하였다. 20세기 초에 헨리에타 스완 리빗이라는 천문학자는 이 은하에서 수백 개의 변광성을 발견하고 일부는 주기를 지니는 세페이드 변광성임을 알아냈다. 이 발견은 세페이드 변광성의 주기-광도 관계를 알아내는 데에 영향을 주었다.
3. 주요 천체들
대마젤란은하는 일반 망원경으로 몇몇 초대형 성단만이 소수 보이는 안드로메다은하와는 달리 가까운 편이라 몇몇 성운, 성단은 지구에서 중형 망원경으로도 보일 만큼 밝아 NGC 목록에 수록된 천체가 200개가 넘을 정도로 많다. 물론 거리가 우리 은하의 것보다 10배 이상 멀어 크고 밝은 성단이라도 지구에서는 어둡고 작게 보이는 경우가 많다.[참고]
3.1. 항성
3.2. 성운
대마젤란은하 자체가 폭발적 항성생성은하로 분류되기 때문에 대마젤란은하는 33,000 광년이라는 상대적으로 작은 규모의 은하임에도 불구하고 600개가 넘는 수많은 발광성운들[11]이 형성되어 있다. 그중에서도 가장 많은 별 형성이 이루어지고 있는 곳은 은하 직경의 1/6에 달하는 크기를 가지고 있는 초거대 성운 복합체 및 초신성잔해인 N135다. 그외에도 N44, N11, LMC-4 초거품, N119, N206, N79등 은하 각지에 위치해 있는 대규모 성운에서 폭발적인 별 형성이 일어나고 있다. 자세한 것은 아래를 참고하기 바란다.
- N135: 은하 팽대부 근처에 위치해 있는 거대한 별 형성 구역으로, 5,600 광년이라는 어마어마한 직경을 가지고 있는 성운 복합체이다. LMC-2 초거품, LMC-3 초거품등 LMC 전체에서 손에 꼽는 초거품 2개를 포함하고 있으며, 국부 은하군에서 가장 활발한 별 형성을 보이고 있는 타란툴라 성운을 포함하고 있다.
- 타란툴라 성운: 자세한 것은 문서 참고
- NGC 2060: 독거미 성운 근처에 있는 거품 구조의 성운으로, 내부에 산개성단을 가지고 있기도 하다.
- LMC-2 초거품: 타란툴라 성운의 남서쪽에 위치한 초거품이다.
- LMC-3 초거품: 타란툴라 성운의 동쪽에 위치한 초거품으로 N144를 포함한다.
- N144: NGC 1962, NGC 1965, NGC 1970 성운과 NGC 1966 산개성단을 포함하는 성운이다. 튤립 성운이라고도 한다.
- N44
- N119
- LMC-1 초거품: 대마젤란은하의 북서쪽 나선팔에 위치한 초거품으로 N11과 그 근방의 성단들을 포함한다.
- N11
- LMC-4 초거품: 대마젤란은하 내부에서 가장 거대한 초거품이다. 자세한 것은 해당문서 참고
- LMC-5 초거품: LMC-4 초거품 남서쪽에 위치한 초거품으로 NGC 1925와 그 근처의 성운 및 성단을 포함한다.
- LMC-5 초거품: LMC-4 초거품 남서쪽에 위치한 초거품으로 NGC 1925와 그 근처의 성운 및 성단을 포함한다.
- LMC-6 초거품: 대마젤란은하의 동쪽 나선팔에 위치한 초거품으로 NGC 1770 및 근방의 성단들을 포함한다.
- LMC-8 초거품: 대마젤란은하의 남동쪽 나선팔에 위치한 초거품으로 NGC 1845와 N186등의 천체를 포함한다.
- NGC 1714: N11과 가까운 방출성운으로, 근처에는 NGC 1731 산개성단이 존재한다.
- NGC 1722, 1727: 방출성운으로, 근처에는 NGC 1712 산개성단과 NGC 1737 성운이 존재한다.
- NGC 1737: 산개성단 NGC 1743, 1745, 1748을 포함한 방출성운이다. 타란툴라 성운의 반대편에 있다.
===# 산개성단 #===
[참고]
- NGC 1704: 11.5등급의 성단이다.
- NGC 1711: 11.1등급의 촘촘한 성단이다.
- NGC 1712: NGC 1722 성운 바로 옆의 성단으로, 변광성 9개가 발견되었다.
- NGC 1735: 10.8등급의 성단으로, NGC 1747과 가깝다.
- NGC 1743: 11.3등급의 성단이다.
- NGC 1747: 9.4등급의 성단으로, N11에서 남쪽으로 1°정도 떨어져 있다.
- NGC 1755: 9.9등급의 성단이다. 지름이 120광년이나 되고 질량이 크기 때문에 구상성단으로 진화할 수도 있다.
- NGC 1761: N11에 속하는 성단으로, 9.9등급이다.
- NGC 1763: 콩 성운이라 불리는 전리수소영역과 그 속의 성단으로, 밝기는 9.4등급이다.
- NGC 1767: 10.6등급의 성단이다.
- NGC 1772: 11.0등급의 성단이다. NGC 1767의 바로 남쪽에 있다.
- NGC 1774: 10.8등급의 성단이다.
- NGC 1782: 10.5등급의 성단이다. NGC 1772의 바로 동쪽에 있다.
- NGC 1787: 10.9등급의 성단이다.
- NGC 1820: 11.5등급의 성단이다.
- NGC 1845: 10.2등급의 성단이다. 대마젤란은하의 남쪽에 위치한다.
- NGC 1848: 9.7등급의 성단이다. 대마젤란은하의 남쪽에 위치한다.
- NGC 1850: 9.0등급의 초성단으로, 별들이 구상성단과 같은 모양으로 분포하지만 나이가 1억 년으로 어린 편이다. 전체 질량은 태양의 42,000배이다.
- NGC 1856: 10.1등급의 성단이다. 대마젤란은하의 막대의 서쪽 한가운데에 위치하고 있다.
- NGC 1858: 9.9등급의 성단으로, 불규칙한 모양을 가지고 있다.
- NGC 1870: 11.3등급의 성단이다.
- NGC 1869, 1871, 1873: 일렬로 이어진 세 개의 성단으로[15], 겉보기 등급은 각각 14.0, 10.2, 10.4이다.
- NGC 1872: 11.0등급의 성단으로, 별들이 구상성단과 같은 모양으로 분포하지만 푸른색의 어린 별들을 가진 성단이다.
- NGC 1910: N119 성운의 중심에 위치한 산개성단으로, 밝기는 11.2등급이다.
- NGC 1913: 11.1등급의 성단이다.
- NGC 1916: 10.4등급의 성단이다.
- NGC 1923: 11.2등급의 성단으로, 대마젤란은하의 최북단에 위치하고 있다.[16]
- NGC 1948: 10.6등급의 성단이다.
- NGC 1951: 10.6등급의 성단이다.
- NGC 1955, 1968, 1974: N51에 속하는 성단으로, 겉보기 등급은 각각 8.9, 8.2, 10.3등급이다.
- NGC 1967: 10.8등급의 성단이다.
- NGC 1983: 9.9등급의 성단이다.
- NGC 1984: 10.0등급의 성단이다.
- NGC 1986: 11.1등급의 성단이다.
- NGC 2002: 10.8등급의 성단으로, 밝은 별들이 중심에 밀집되어 있다.
- NGC 2003: 11.3등급의 성단이다.
- NGC 2004: 9.6등급의 성단이다. 태양 질량의 23,000배나 될 정도로 거대한 성단으로,나이는 2천만 년 정도이다.
- NGC 2006: 10.9등급의 성단이다.
- NGC 2009: 11.0등급의 성단이다.
- NGC 2011: 10.6등급의 성단이다.
- NGC 2014: 9.0등급의 성단과 방출성운으로, 근처의 NGC 2020 성운과 같이 있다.
- NGC 2015: 10.4등급의 성단이다.
- NGC 2018: 10.9등그브이 성단과 방출성운으로, 대마젤란은하의 남쪽에서 넓게 퍼져 있다. N206 성운의 일원이기도 하다.
- NGC 2019: 10.9등급의 성단이다.
- NGC 2025: 10.9등급의 성단이다.
- NGC 2027: 11.0등급의 성단이다.
- NGC 2040: 11.5등급의 젊은 성단이다.
- NGC 2041: 10.4등급의 성단이다.
- NGC 2042: 9.6등급의 성단으로, [17]
- NGC 2044: 10.6등급의 성단으로, [13]
- NGC 2050: 9.3등급의 성단으로, [13]
- NGC 2055: 8.4등급의 성단으로, [13]
- NGC 2065: 11.2등급의 성단이다.
- NGC 2075: 11.5등급의 성단이다.
- NGC 2080: 10.4등급의 성단과 방출성운으로, 동쪽 부분에는 A2라고 부르는 거품 구조가 있는데, 나이가 10,000년에 불과한 별들의 항성풍으로 인한 것이다. [13]
- NGC 2083: 10.8등급의 성단이다.
- NGC 2096: 11.3등급의 성단이다.
- NGC 2098: 10.7등급의 성단이다.
- NGC 2100: 9.6등급의 성단으로, 타란툴라 성운과 가깝다. 많은 별들이 둥근 모양으로 모여 있어 구상성단처럼 보이기도 한다.
- NGC 2102: 11.4등급의 성단으로, [13]
- NGC 2122: 10.4등급의 성단이다.
- NGC 2136: 10.7등급의 성단이다.
- NGC 2157: 10.2등급의 성단이다.
- NGC 2164: 10.3등급의 성단으로, 구상성단처럼 보이기도 한다.
- NGC 2210: 10.9등급의 성단이다.
- NGC 2241: 10.9등급의 성단이다.
타란툴라 성운의 하위 성단
- R136
- Hodge 301: 성운의 중앙에서 150광년 정도 떨어진 곳에 있으며, 나이는 R136보다 10배나 많은 2000만~2500만 년이다. 최소 40개의 별이 이미 초신성 폭발을 거쳐 사라진 것으로 추정되며, 그 결과 주변 성운 내에서 격렬한 가스 운동과 X선 방출을 일으켰다. 성단의 별들의 항성풍 또한 근처 성운들을 걷어내고 있다.
===# 구상성단 #===
- NGC 1466: 11.4등급의 구상성단이다. 태양 질량의 14만 배에 이르며, 나이는 131억 년이다. 지구와의 거리는 대마젤란은하 본체보다 가까운 15만 8천 광년이다. 49개의 거문고자리 RR형 변광성이 발견되었다.
- NGC 1754: 12.0등급의 구상성단이다.
- NGC 1783: 10.9등급의 구상성단이다. 태양 질량의 9만 8천 배이며, 나이는 17억 년이다. 지구와의 거리는 16만 광년이다. N11과 가까이 있다.
- NGC 1806: 11.0등급의 구상성단이다. 태양 질량의 7만 6천 배이며, 나이는 16억 년이다.
- NGC 1818: 9.7등급의 구상성단이다. 태양 질량의 고작 13,500배 수준에 불과하지만 나이가 2천 5백만 년~4천만 년 사이일 정도로 매우 어려서 주요 별들의 밝기가 타 성단보다 훨씬 밝다. 지구와의 거리는 약 16만 4천 광년이다.
- NGC 1835: 10.6등급의 젊은 구상성단으로 추정된다.
- NGC 1841: 11.4[23]등급의 구상성단이다. 대마젤란은하에서 남쪽으로 멀리 떨어져 있다.
- NGC 1846: 10.7등급의 구상성단으로, 태양 질량의 5만 7천배이며, 나이는 17억 년이다.
- NGC 1854: 10.4등급의 젊은 구상성단으로 추정되는 성단으로, NGC 1850의 바로 남동쪽에 존재하며, NGC 1850과 NGC 1858의 사이에 있다. 지구와의 거리는 16만 3천 광년이다.
- NGC 1866: 9.73등급의 구상성단이다.
- NGC 1868: 11.6등급의 구상성단이다. 지구와의 거리는 16만 3천 광년이다.
- NGC 1978: 10.1등급의 구상성단으로, 기묘한 타원형을 띄고 있는데, 대마젤란은하와의 상호작용 때문으로 추정된다. 태양 질량의 20만 배이며, 나이는 20억 년이다. 지구와의 거리는 159,700광년이다.
- NGC 2031: 10.8등급의 구상성단이다.
- NGC 2156: 11.4등급의 구상성단이다.
- NGC 2159: 11.4등급의 구상성단이다.
- NGC 2257: 12.6등급의 구상성단이다. 태양 질량의 10만 1000배이며, 나이는 127억 4천만 년으로 매우 오래되었다. 대마젤란은하에서 북동쪽으로 7도 가량 떨어져 있다. 거리 또한 157,000광년으로 대마젤란은하의 본체에서 비교적 우리 은하 쪽으로 떨어져 있다.
그 밖에도 산개성단 항목의 NGC 1850, NGC 1872, NGC 2100 등의 크고 무겁고 젊은 성단은 구상성단으로 분류되기도 한다.
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[1] 우리은하의 지름의 약 3분의 1이다.[2] 참고로 달의 시직경이 0.5° 이다. 대마젤란은하가 얼마나 크게 보이는지 알 수 있는 부분[3] 사실 대마젤란은하보다 가까운 곳에도 목동자리 왜소은하를 비롯하여 매우 작고 붕괴된 왜소은하들이 많다.[4] 안드로메다 은하의 가장 긴 쪽의 시직경이 3°정도인 것을 생각하면 매우 큰 크기다.[5] 1개의 나선팔은 마젤란형 은하의 특징 중 하나다.[6] 참고로 국부 은하군에서 가장 큰 전리수소영역은 삼각형자리 은하의 NGC 604 성운이다.[7] 우리 은하도 NGC 3603 성운의 별들처럼 일부 초성단이 만들어지는 곳이 있다. 대마젤란은하보다 적기는 하지만.[8] R136a1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, R136c, BAT99-98, Melnick 42 등의 항성이 태양질량의 100배가 넘는다.[9] 그런데 알수피의 기록에서 이 은하를 기록한 것인지 다른 별인지는 논란이 있다.[참고] 밝은 천체만 서술함.[11] 우리은하에서 관측된 발광성운이 대략 500개에 발견되지 않은 발광성운까지 포함하면 약 1,200개 이상일 것으로 추정되고 있으나 우리은하의 질량이 대마젤란은하의 질량보다 약 150배 정도 더 많다는 것을 고려하면 현재 대마젤란은하의 성운 밀도는 현재 우리은하보다 약 75배 이상 더 높다고 생각해볼 수 있다.[12] 대마젤란은하에서 가장 밝은 별이다.[13] 대부분의 초거품이 가지고 있는 껍질구조가 발견되지 않아, 초거품 구조가 아니라 단순한 우연의 일치로 성운과 성단들이 밀집해 있을 가능성이 있다.[참고] 주로 밝은 성단을 기록[15] 북쪽부터 NGC 1873, NGC 1869, NGC 1871 순이다.[16] 당연히도 우리나라에서 관측하기는 역부족이다.[17] 타란툴라 성운에 가까이 있다.[13] [13] [13] [13] [13] [23] 14.1등급이라는 자료도 있다.