게 성운

게 성운
Crab Nebula.jpg 게 성운: 허블 우주망원경 제공
관측 정보
적경	5h 34m 31.94s
적위	+22° 00’ 52.2”
별자리	황소자리
세부 정보
절대등급	-3.1 ± 0.5

게 성운(Crab Nebula)은 황소자리에 있는 초신성 잔해이다. 1721년 존 베비스가 발견하였다. 이후 팽창 속도를 바탕으로 역추적하여 천 년 전 초신성의 잔해라는 사실이 밝혀졌다.

관측이나 촬영이 어려운 천체이지만 메시에 천체 목록에서 1번을 달고 있고, 초신성 관측 기록이 있어 나름 인지도는 꽤 있다.

해당 초신성은 SN 1054라 불리고, Ⅱ형 초신성에 속해 있다.

찾기

이 성운은 시직경이 작고 표면 광도가 낮아서 배율과 집광력이 높은 망원경이 있어야 관측된다.

겨울철 밤하늘에서 황소자리 제타인 톈관을 찾는다. 이 3등급 별은 오리온자리 알파인 베텔게우스와 황소자리 베타인 엘나스를 잇는 선분을 2:1로 내분해서 찾을 수 있다. 이어서 망원경의 시선을 톈관에 맞추면 시야에서 휘어진 부채꼴 모양의 별무리가 보인다. 거기서 북서쪽으로 1° 이동하면 게 성운이 나온다.

참고로 톈관(Tianguan)은 황소자리 제타의 중국어 이름인 천관(天關)의 병음이자 IAU 공식 항성 이름이다. 그리고 후술할 초신성 기록에서도 이 별 이름이 언급된다.

성질

현재 게 성운의 지름은 대략 11광년이고, 가스 바깥 부분은 초속 1500km로 점차 멀어져 크기가 커지고 그에 따라 표면 광도도 내려가고 있다. 약 천 년간 반지름이 5.5광년까지 증가함 셈인데, 등속으로 팽창한다고 가정하면 반지름 증가 속도는 광속의 200분의 1 수준임을 유추할 수 있다.

게 성운은 여러 전자기파의 파장대에서, 즉 X선부터 적외선, 전파까지 촬영이 된다. 중심 부분이 파장이 짧은 영역이고, 바깥쪽으로 가면 가시광선과 적외선 영역이 주로 관측된다.

성운의 정가운데에는 펄서가 있다. PSR B0531+21 또는 황소자리 CM이라는 명칭이 있다. 표면 온도는 155만K 이하, 지름은 19~20km (12마일), 질량은 태양의 1.4배 정도이다. 자전 속도는 초당 30회이다.

필라멘트 형상을 이루는 가스의 95% 정도가 헬륨으로 구성되어 있고, 질량은 펄서를 포함해서 태양의 6~9배 정도이다. 폭발 전 항성의 질량은 태양의 20~30배 정도이다.

초신성 관측 기록

게 성운은 천 년 전 초신성 폭발로 생겨났으며, 관련 기록이 남아 있다. 폭발 년도는 서기 1054년으로 정확하게 기록이 되어 있어서, 성운과 중앙 펄서의 나이는 2018년 기준 964년이라는 사실을 알 수 있다.

중국 송나라와 일본, 이라크 등의 기록에 남아 있다. 밝기는 -6등급까지 올라갔고, 1년 이상 지속되었던 것으로 추정된다. 우리나라는 고려시대에 해당되는데, 관련 기록은 나오지 않았다.

기록 예

아래 내용은 한국어 위키백과 - 초신성 1054 문서에서 가져왔습니다.

《송사》(宋史)에는 아래와 같이 적혀 있다.

“	지화 원년 5월 기축일, 천관(天関)에서 동남쪽으로 수 척 떨어진 곳에 나왔으며, 1년 남짓한 기간동안 사라지지 않았다. 至和元年五月己丑、出天関東南可数寸、歳余稍没。	“
— 송사(宋史) 56권: 천문지(天文志)

지화 원년은 서기력으로 1054년이며, 5월은 음력 5월이다. 이 무렵에 속하면서 기축일이면 율리우스력으로 7월 4일, 그레고리력으로 환산하면 7월 10일이다. 음력으로는 5월 26일.

“	(가우 원년 3월) 신미일, 사천감이 아뢰었다. “지화 원년 5월에 객성이 새벽 동녘 천관 즈음에 나타났는데, 이제 없어졌습니다.” 辛未，司天監言：自至和元年五月，客星晨出東方守天關，至是沒。	“
— 송사(宋史) 12권: 인종본기(仁宗本紀)

해당 날짜는 서기 1056년 4월 6일이다.