행성상성운 M76 (NGC 650), Type 3+6, 페르세우스자리

작은아령성운(Little Dumbbell Nebula)

 

Pierre Méchain에 의해 1780년 발견되었다.

행성상 성운 M76은 Pierre Méchain가 1780년 9월 5일 발견하여 Charles Messier에게 이를 알렸으며, Messier는 1780년 10월 21일 그 위치를 결정하여 그의 목록에 기록하였다. Méchain은 M76을 별을 갖고 있지 않은 성운이라고 했으나, Messier는 M76을 기체가 포함된 작은 별들로 이루어진 성운이라고 보았는데 아마도 앞쪽이나 뒤쪽에 있는 별 때문에 그렇게 생각한 모양이다. Rosse 경은 이 성운에 나선 구조가 있을지도 모른다는 잘못된 의심을 하기도 했었다. 1866년 분광학의 선구자인 William Huggins는 이 성운에서 나오는 스펙트럼으로부터 이 성운이 기체로 이루어져 있음을 밝혔다. 천체사진분야에서 선구자였던 Isaac Roberts는 이 성운은 쌍으로 이루어진 것이 아니라 단독으로 이루어진 것이며, 가장자리 부분에서 폭이 넓은 고리형태가 있을 것이라고 추측했다. 1918년 Heber D. Curtis가 처음으로 이 성운을 행성상 성운으로 분류하였다.

M76은 보다 희미한 Messier 천체에 속한다. 이 성운은 작은 아령성운(Little Dumbbell Nebula), 코르크마개성운(Cork Nebula), 나비성운(Butterfly Nebula), 그리고 역기성운(Barbell Nebula)이라고도 불리며, William Herschel은 식으로 의심되는 두 물체로 인하여 붙여진 2개의 NGC 이름을 갖고 있으며 두 번째 천체는 1787년 11월 12일 H I.193으로 이름 붙였다. NGC 651일 성운의 북동쪽에 있다.

M76은 겉으로 보면 아령성운인 M27과 여러 면에서 닮았다. 이 성운의 모서리 부분을 보면, 이 성운의 주요 부분은 밝고 약간 타원형의 고리형태를 지니고 있으며, 이 고리는 약 42km/s의 속도로 팽창하고 있는 것으로 보인다. 이 면에 수직인 축을 따라서 기체가 빠르게 팽창하고 있어 나비 날개 쪽으로 표면밝기가 더 낮아지고 있다.

성운의 밝은 부분은 그 겉보기 크기가 약 65초 정도(좀더 정확하게 말해 코르크 부분은 약 42x87초, 날개 부분은 157x87초)이지만, 이 성운을 둘러싸고 있는 희미한 주변부의 겉보기 크기는 약 290초까지 팽창되어 있다(Millikan, 1974). 아마도 이 희미한 주변부는 아직 적색거성 단계에 있는 중심의 항성으로부터 나온 항성풍에 의해 분출된 것으로 보인다. 중심에 있는 항성은 현재 약 60,000K의 높은 온도를 가지며 그 등급은 약 16등급 정도인데 이 별은 몇 백억 년 후에는 백색왜성으로 차가워질 것으로 예상된다.

대부분의 행성상 성운이 그렇듯이, M76의 겉보기 등급은 사진등급보다 훨씬 밝다(Don Machholz는 9.6등급, Hynes는 10.1등급.). 겉보기 등급이 사진등급보다 밝은 이유는 대부분의 행성상 성운이 가시광 영역에서 이중 이온화된 산소(O III)의 5007Å 녹색 분광선 하나만을 방출하기 때문이다.(행성상성운 참조)

반면 성운까지의 거리는 명확하지 않은데 약 17,00광년부터 15,000광년(15,000광년은 (Kaufmann의 Universe에 나온다. Kenneth Glyn Jones는 8,200광년)까지 다양하다. 따라서 코르크의 실제크기는 0.34x0.72에서 3.1x6.4광년 사이가 되지만 날개의 크기는 1.3에서 11.3광년 사이가 되며, 희미한 헤일로는 2.4에서 21광년 사이에 있다.(우리는 거리 3,400광년 그리고 각각 0.68x1.44광년, 2.6광년, 4.8광년으로 보는 반면에 Kenneth Glyn Jones는 거리 8,200광년에 코르크 1.7x3.5광년, 날개 6.2광년, 헤일로 11.5광년으로 보고 있다.)