구상성단 M80 (NGC 6093), Class II, 전갈자리

 

Charles Messier에 의해 1781년 발견되었다.

M80은 8등급의 밝은 구상성단이다. 각지름은 10분이며 거리는 32,600광년으로 직경이 거의 95광년에 이른다. 모양은 꼬리가 없는 희미한 혜성과 아주 비슷하다.

성단엔 수십만 개의 별이 있으며, 상호 중력에 의해 서로 묶여 있다. 이 성단은 우리 은하에서 가장 밀집도가 높은 구상성단 중의 하나이다. 1999년 허블 우주망원경으로 찍은 가시광 영역과 자외선 영역의 전자기 스펙트럼을 분석한 천문학자들에 따르면 M80의 핵 부분엔 ‘푸른 방랑자(Blue Stragglers)'라고 불리는 수많은 별들이 있는데 허블 망원경으로 분석한 다른 성단들보다 거의 두 배에 이른다. 이 별들은 푸르고 밝은 별들로서 HR도의 주계열성 근처에 있으며 그래서 질랴이 아주 크고 성단 나이보다 훨씬 젊다. 그 이유는 아마도 이 별들이 다른 별들과의 근접조우로 인해 자신의 차가운 껍질을 날려버린 것이지 싶다. M80에서 이러한 별이 많다는 것은 이례적으로 이 성단의 중심부에 항성 충돌이 높다는 것을 의미한다.

구상성단 M80은 Charles Messier에 의해 1781년 1월 4일에 관측되었으며, 그의 목록에는 '별이 없는 성운, 혜성의 핵과 비슷한 천체'로 묘사하고 있다. William Herschel은 (1785년 이전에) 이 구상성단을 개개의 별로 분해 관측했으며, 지금까지 관측한 성단 중에서 가장 항성이 풍부하고, 작은 별들로 이루어진 압축된 성단 중의 하나라고 묘사하고 있다.

1860년 5월 21일 신성이 출현하면서 며칠 동안에 이 성단의 모습을 완전히 바꾸어 놓았다. 또한 전갈자리 T별이라고 지정된 이 신성은 베를린의 Auwers가 발견하였는데 5월 21일과 22일엔 7등급이었으나 6월 16일엔 10.5등급으로 희미해졌다. Pogson이 따로 관측하였다. 1864년 초기에 다시 밝아지고 있는 신성을 Pogson이 관측하였다고 보고되었으나 아무도 이 사실을 확인하지 못했다. 이 신성이 성단의 구성원이라면 가장 밝을 때는 절대등급이 약 -8.5등급이 된다. 최대등급에서 이 신성은 아마도 전체 성단보다도 더 밝았을 것이다.

두 번째 신성이 1938년에 구상성단 M14에서 출현하였으나 사진으로 확인되었을 뿐이며 발견한 것은 훗날의 일이었다. 또 다른 신성인 궁수자리 V 1148이 NGC 6553 근처에 나타났으나 이 경우 NGC 6553과의 물리적인 상호관계는 확실하지 않다. 구상성단들 내의 다양한 대격변이 자주 보고되고 있는데 Cecilia Payne-Gaposhkin의 저서 Stars and Clusters에 따르면 초기엔 소형 신성이 M5, M30, NGC 6712에서 발견되었다고 기록되어 있다.

M80 내에서는 허블우주망원경의 관측으로 인해 두 개의 신성처럼 보이는 근접쌍성이 발견되었는데, 이는 항성충돌확률에 의해 예측되었으나, 이론적으로 예측된 개수보다 훨씬 적은 개수이다.

잘 보이지는 않지만 M80은 Antares(전갈자리 α별)과 Graffias(전갈자리 β별) 중간쯤 Dschubba(전갈자리 δ별)와 평행한 적위에 위치하고 있어 쉽게 찾을 수 있다. 밝기는 하지만 보다 밝은 핵을 가진 작고 둥근 공처럼 보인다. 표면 밝기는 바깥으로 갈수록 희미해진다. Messier는 지름을 2분으로 측정하였으나 현대 장비로 보면 얼룩덜룩한 반점이 보이며 성운 부분은 3~5분 크기로 보이나 개개의 별을 보기는 힘들다. 좀더 큰 배율의 망워경이어야 별을 볼 수 있다.

1854년 J. Chacornac는 M80에서 R Scorpii와 S Scorpii로 불리는 두 개의 희미한 변광성을 발견하였다.

■ R Scorpii는 10.4등급에서 15등급까지 변하며 주기는 223일

■ S Scorpii는 10.5등급에서 14.6등급까지 변하며 주기는 117일인 것으로 알려져 있다.

특히 M80의 남동쪽 방향에서는 수많은 어두운 발광성운과 몇 개의 밝은 발광성운 그리고 성간 물질 덩어리를 발견할 수 있다.