구상성단 M54 (NGC 6715), Class III, 궁수자리

 

1778년 Charles Messier에 의해 발견되었다.

M54는 꽤 밝은 구상성단으로서 1778년 7월 24일 Charles Messier가 발견하였으며 파리라는 위치로 인해 ‘아주 희미한’ 천체라고 묘사하였다.(Kenneth Glyn Jones는 실수로 Messier의 설명을 아주 밝은 성운이라고 오역하였으며, 이 실수는 Kepple과 Sanner의 Night Sky Observer's Guide라는 책에까지 그대로 발견되고 있다.) William Herschel은 15등급의 바깥 영역과 몇 개의 14등급 별들을 확인하였다. 그러나 쉽지만은 않다.

종족 III 등급이기 때문에 이 성단은 비교적 밀도가 높다. 밝은 핵 부분은 지름 2.1분이고 강렬한 구름 부분은 약 1분인 반면에 외곽층은 사진에서 6분, 노출이 길면 9.1분까지 뻗쳐 있다. Uranometria 2000.0 두 번째 판에는 지름이 12분으로 나와 있다. 가장 밝은 별들의 겉보기 등급은 약 15.5등급이고 수평가지의 등급은 17.7등급이다. Helen Sawyer Hogg에 의하면 전체 분광형이 F7에 색지수 +0.01이다. 이 성단은 약 142km/s의 속도로 우리로부터 멀어지고 있다.

M54에는 적어도 82개의 변광성이 있는데 55개의 별 대부분이 RR Lyrae형이고, 주기 77일과 101일의 준 주기적인(semi-regular) 적색 변광성이 2개 있다.

이전에는 이 성단까지의 거리가 약 50,000광년으로 측정되어 우리은하 내에 포함된 구상성단으로 인식하였으나, 1994년에 이 성단이 우리은하 내에 포함되지 않았으며 새로 발견된 왜소은하라는 사실이 밝혀졌다. 지금 이 은하는 궁수자리 왜소타원은하라는 의미의 SagDEG로 불리고 있으며, 가장 최근엔 국부 은하단의 일부분임이 밝혀졌다.

M54는 SagDEG 은하 두 개 중 하나라는 사실은 일치하며 약 130km/s의 속도로 우리에게서 멀어지고 있다. 이것은 아마도 M54가 80,000~90,000광년 떨어져 있어 이 은하 내에 있다는 것이다. M54에 대한 최근 자료로는 87,400광년으로 나왔다. 이 거리에서 M54는 가장 밝은 구상성단 중의 하나로 절대 안시등급이 -10.01이고 태양보다 약 850,000배나 밝고 우리 은하의 강렬한 센타우루스자리 ω별에 의해 빛을 내고 있는 것으로 보인다. 도한 직경이 300광년으로 예상된다. 이 성단은 확실히 가까이 있는 이웃 천체인 M69와 M70까지의 거리의 약 3배에 이른다. 아마도 가장 흥미를 끄는 것은 Charles Messier가 1778년 7월 24일 발견한 이 M54가 외부은하 최초의 구상성단으로 밝혀진 점이며 이로서 메시에의 명성에 최초라는 이름이 하나 더 올려졌다.

M54는 궁수자리 ζ별에 가까이 남쪽으로 0.5도, 서쪽으로 1.5도에 위치하고 있어 찾기가 쉽다. ζ별은 궁수자리 국자 모양의 4~5개의 별(은하수 국자(Milky Dipper)라고 불리며, 차주전자(Teapot)의 일부이기도 하다) 중에서 가장 남쪽에 있는 별이다.

이 구상성단은 밝지만 작아서 아주 작은 쌍원경이나 망원경으로는 (그냥 별처럼 보여서) 놓칠 수도 있다. 아주 먼 거리 때문에 이 성단을 구분하기가 어렵다. 보통의 쌍안경이나 작은 망원경일 경우 바깥쪽으로 갈수로 희미해지는 둥그런 형태의 대상을 확인할 수 있다. 양호한 조건 하에서 4인치일 경우 John Mallas에 의하면 얼룩덜룩 무늬를 볼 수 있을 것이다. 커다란 망원경이더라도 여전히 별을 분해할 수는 없으며 얼룩덜룩하게 보인다. 이 성단을 처음 본 Kenneth Glyn Jones는 행성상 성운처럼 보인다고 했다.