구상성단 M53 (NGC 5024), Class V, 머리털자리

 

1775년 Johann Elert Bode에 의해 발견되었다.

구상성단 M53은 아주 외떨어진 구상성단 중의 하나이며, 우리은하의 중심으로부터 약 60,000광년 정도 떨어져 있는데 태양계로부터도 비슷한 거리(58,000광년)에 위치하고 있다. 이 거리에서 겉보기 각지름은 13분으로 대략 지름 220광년 정도에 해당한다. Mallas에 의하면 이 성단은 112km/s, Harris에 의하면 79km/s라는 아주 빠른 속도로 우리에게 접근하고 있다. 다른 성단과 비교해볼 때 중심부의 밀도가 그리 높지 않음에도 불구하고 M53은 지름 약 2분 크기의 밀집된 밝은 중심핵을 가지고 있는데 종단면 밀도가 점차 바깥쪽으로 줄어들고 있다. Harlow Shapley는 밀도면에서 집중도 V로 분류하였다. John Herschel의 NGC는 가장 밝은 적색거성들이 약 12등급, Deep Sky Field Guide는 13.8등급에 수평가지로는 약 16.9등급이라고 한다. 성단 전체의 분광형을 F6이다.

1775년 2월 3일에 이 성단을 발견한 Johann Elert Bode는 보다 선명하고 둥근 성운이라고 묘사하였다. 2년 후 1777년 2월 26일 독자적으로 발견해서 목록에 올린 Charles Messier는 둥글고 눈에 확 띄는 천체라고 묘사하였으며 M79와 비슷하다고 하였다. William Herschel이 처음으로 별을 분리하였으며 M10과 비슷하다는 것을 발견하였다.

모든 구상성단 중에서도 M53의 별들에게는 확실히 금속이 없다. 다시 말해 헬륨보다 무거운 원소들이 아주 약간 들어 있다(실제로 탄소나 산소 같은 원소가 주를 이룬다)는 뜻이다. M53의 별들은 금속성 면에서는 구상성단의 평균보다도 아래쪽에 있다. M53에는 꽤 많은 47개의 RR Lyrae 변광성들이 있는데 (Kenneth Glyn Jones에 따르면) 이들 중 몇몇 개는 시간상으로 아주 많은 변화를 겪은 것으로 보고 되었다.

작은 망원경으로 보면 M53은 표면 밝기에 비해 오히려 크고 밝은 중심부에 가장자리로 갈수로 희미해지는 약간 타원형의 구름 모양으로 보인다. Mallas는 아주 양호한 조건 하에서 4인치 반사 망원경으로 수많은 별들을 관측하였는데 중심부는 약간은 거친 모양을 하고 있었다. 좀 더 큰 8인치 망원경일 경우 성단의 바깥쪽 줄무늬들이 별들로 분해되는 반면에 중심부는 여전히 한 덩어리로 뭉쳐져 한 개의 별로 보인다. 12인치라면 적당히 밀집된 성운과 별들이 약 12분 크기에 걸쳐 아주 선명하게 보인다.

M53은 4등급의 안시 이중성인 머리털자리 42 α별(A별은 5.05등급, B별은 5.08등급에 둘다 분광형 F5V)의 북동쪽 1도 지점에서 쉽게 찾을 수 있다. 머리털자리 α별은 Arcturus(대각성, 목동자리 가장 큰 별)에서 목동자리 η별을 잇는 선을 따라 서쪽으로 11도 더 가거나 처녀자리 γ-δ-ε별을 잇는 선을 따라 동북북쪽으로 11도 되는 지점에 위치하고 있다.

동쪽으로 약 1도 되는 지점에 희미하면서 약간 느슨한 구상성단 NGC 5053이 시야에 들어온다. 이 성단은 M53과 같은 거리(53,500광년)에 있으며, 이들 성단이 물리적으로 오히려 서로 더 가까이 있다는 것을 보여준다. NGC 5053은 M53보다는 훨씬 적은 별을 가지고 있으며 특히, 덜 밀집되어 있으며 조밀한 중심부도 없다. 그래서 과거엔 구상성단으로 분류되기엔 미심쩍었다.(지금은 분광형에 의해 증명이 되었다.)