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플레이아데스 성단 – Pleiades Star Cluster

플레이아데스 성단(Pleiades star cluster)은 M45(Messier 45)로, 우리나라에서는 좀생이별로, 영어권에서는 일곱 자매(Seven Sisters)로 알려진 황소자리(Taurus)에 위치한 산개 성단(open star  cluster)입니다. 플레이아데스 성단의 밝은 별들은 그리스 신화에 나오는 일곱 자매인 플레이아데스와 그 자매들의 부모인 님프 플레이오네(Pleione)와 티탄 아틀라스(Atlas)를 나타냅니다.

플레이아데스 성단은 대부분 B형 스펙트럼의 뜨겁고 푸른, 매우 밝은 별로 생긴지 1억년도 채 안된 젊은 별들을 주로 포함하고 있습니다. 지구에서 가장 가까이 있는 성단이고, 지구에서 390~460광년 거리에 밝은 별들이 위치해 있습니다.

플레이아데스 성단은 겉보기등급 1.6등급으로 밝은 편이고, 크기도 110 분(arcminutes)으로 큰 편이라 밤하늘에서 가장 찾기 쉬운 성단입니다. 그렇기 때문에 여러 문화권에서 예전부터 관측해왔고, 다양한 신화를 가지고 있습니다. 플레이아데스 성단에 관한 가장 오래된 기록은 청동기시대에서 찾을 수 있다고 합니다.

플레이아데스 성단의 이모저모
플레이아데스 성단은 1000개가 넘는 별을 포함하고 있고, 미확인 분광 쌍성은(unresolved spectroscopic binary star) 없다고 합니다. 육안으로 볼 수 있는 별은 많아야 14개이고, 플레이아데스 성단의 총 질량은 태양 질량의 800배가 될 것이라고 합니다.

플레이아데스 성단에는 갈색 왜성도 꽤 많습니다. 약 25%의 별이 갈색 왜성으로 추정되지만, 갈색 왜성들은 태양 질량의 8%도 안되는 정도의 질량을 가지기 때문에 플레이아데스 성단에서 갈색 왜성이 차지하는 총 질량은 2% 미만입니다.

플레이아데스 성단의 매우 밝은 별들은 희미한 반사 성운(reflection nebula)인 NGC 1432가 둘러싸고 있습니다. NGC 1432는 마이아 성운(Maia Nebula)라고도 합니다. 마이아는 플레이아데스 자매 중 한 사람의 이름을 딴 것입니다. 마이아 성운은 성간 먼지들이 구름을 이룬 것으로, 성운 안의 뜨겁고 밝은 별의 에너지를 받아 빛나는 성운입니다. 별들의 탄생과는 관련이 없고, 그저 별들이 지나가는 경로에 있는 성운으로 보고 있습니다.
또한 메로페 성운(Merope Nubula; NGC 1435)도 플레이아데스 성단에 있습니다. 확산 성운(diffuse nebula)인 메로페 성운은 초신성 폭발의 잔해로 추정됩니다. 메로페 역시 플레이아데스 자매 중 한 명의 이름을 딴 것이며,  메로페 성운은 플레이아데스 성단의 별 메로페(Merope)를 둘러싸고 있습니다. 메로페 성운의 겉보기 등급은 13등급입니다.

플레이아데스 성단의 나이는 대략 7500만년에서 1억 5000만년 사이로 추정됩니다. 플레이아데스 성단은 앞으로 약 2억 5000만년동안 존재한 다음 다른 별들, 분자 구름, 우리은하의 나선팔 등의 중력에 의해 흩어질 것이라고 합니다.

겨울에 북반구에서, 여름에 남반구에서 황소자리(Taurus)의 북서 방향에서 찾을 수 있습니다. 맑은 밤에는 특히 찾기 쉽습니다. 약간 희미하기 때문에, 직접 플레이아데스 성단을 바라보는 것보다는 주변시를 이용할 때 더 잘 찾을 수 있습니다.

위에서 잠깐 언급했듯이 플레이아데스 성단은 세계적으로 여러 문화권에서 흔적을 찾을 수 있습니다. 유럽, 중국, 한국, 일본, 페르시아, 마오리족, 마야인, 체로키족, 아즈텍, 수족에 어보리진 등 여러 민족들에서 플레이아데스 성단에 관한 기록을 찾을 수 있습니다.
게다가 플레이아데스 성단은 일리아드(Iliad), 성경, 코란에 몇 번 언급되기도 합니다.

바빌로니아에서 정리한 별 목록에는 플레이아데스 성단이 ‘MUL.MUL’이라고 불렸다는 기록이 있습니다. MUL.MUL은 ‘별 중의 별’이라는 뜻이라고 합니다.
플레이아데스 성단이 등장하는 가장 오래된 유물은 네브라 하늘 원반(Nebra sky disk)으로, 청동기 시대인 기원전 1600년에 제작되었다고 합니다.
힌두 신화에서는 플레이아데스 성단이 전쟁의 신인 무루간(முருகன்; Murugan)으로 나타납니다. 무루간은 6개의 얼굴을 가지고 있다고 합니다.
아즈텍에서는 플레이아데스 성단을 역법의 기초로 삼았는데, 플레이아데스 성단이 새벽 전에 동쪽에서 뜨는 것을 가지고 한 해의 시작을 정의했습니다. 아즈텍과 비슷하게, 뉴질랜드의 마오리족은 6월에 플레이아데스 성단이 태양과 같은 시간에 떠오르는 것을 가지고 한 해의 시작을 정의했습니다.

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 플레이아데스 성단의 별들
플레이아데스 성단에서 특히 밝은 별은 알키오네(Alcyone), 아틀라스(Atlas), 엘렉트라(Electra), 마이아(Maia), 메로페(Merope), 타이게타(Taygeta), 플레이오네(Pleione), 켈라에노(Celaeno), 스테로페(Sterope), 18 Tauri 를 들 수 있습니다.
이 중에 스테로페는 아스테로페(Asterope)라고 부르기도 합니다.

  • 알키오네 – Alcyone
    알키오네는 겉보기등급 2.873등급의 별로, B7 IIIe 로 분류됩니다. 지구에서 약 370광년 떨어져 있습니다. 플레이아데스 7자매 중 가장 밝은 별이고, 황소자리에서 3번째로 밝은 별입니다. 알키오네는 식 쌍성(eclipsing binary star)로 주성은 청백색 거성(B7 IIIe)이고, 태양 지름의 10배에 태양 밝기의 2400배나 밝은 별입니다. 이 별은 매우 빠르게 회전하기 때문에 주변을 둘러싼 가스가 적도 부근에 원반을 이루고 있습니다.
    알키오네의 동반성은 3개입니다. 이 중 두 별은 A형으로 분류되는 8등급의 백색 주계열성이고, 다른 하나는 F형의 황백색의 델타-스쿠티 변광성(Delta Scuti variable)입니다.
  • 아틀라스 – Atlas
    아틀라스는 플레이아데스 7자매의 아버지입니다. 플레이아데스 성단에서 두번째로 밝은 별입니다.
    B8 III로 분류되는 삼중성계를 이루고 있습니다. 겉보기등급은 3.62등급이고, 지구에서 약 381광년 떨어져 있습니다. 아틀라스의 항성계는 분광쌍성(spectroscopic binary star)을 포함하고 있는데, 그 쌍성을 이루는 별들이 분해하기 힘들 정도로 매우 가까이 있습니다. 각각 4.1, 5.6 등급이며 1250일을 주기로 돌고 있습니다.
    아틀라스의 쌍성계는 또다른 동반성을 가지고 있는데, 겉보기등급 6.8등급의 희미한 별입니다. 이 별은 0.4초각(arcsecond) 떨어져 있습니다.
  • 엘렉트라 – Electra
    엘렉트라는 B6 III에 속하는 청백색 거성입니다. 겉보기 등급은 3.705등급이고, 플레이아데스 성단 안에서 3번째로 밝은 별입니다. 지구에서 600광년 떨어진 곳에 있습니다.
    엘렉트라의 자전 속도도 꽤 빠른 편입니다. 그래서 적도 쪽이 극 부분보다 약간 부풀어 있고, 방출되는 가스가 별 주위에서 원반을 이루고 적외선을 방출하고 있습니다.
  • 마이아 – Maia
    마이아 역시 청백색 거성입니다. B8 III로 분류됩니다. 겉보기등급은 3.871등급이고, 지구에서는 약 360광년 떨어져 있습니다. NGC 1432인 마이아 성운에 둘러싸인 별 중 하나입니다.
    마이아는 태양 질량의 4배이고, 반지름은 태양의 5.5배 정도라고 합니다. 하지만 밝기는 660배나 더 밝습니다. 마이아는 또한 수은-망간 별(mercury-manganese star)입니다.
  • 메로페 – Merope
    메로페는 B6 IVev로 분류되는 청백색 준거성입니다. 겉보기 등급은 4.113등급이고, 약 360광년 지구에서 떨어져 있습니다. 태양질량의 4.5배를 가지고 630배의 밝기를 자랑합니다. 메로페의 반지름은 태양의 4배입니다.
    메로페는 밝기가 0.01등급만큼 변하는 베타 세페이드 변광성(Beta Cephei type variable)입니다. 또한 이 별은 메로페 성운의 중앙에 있습니다. 메로페 성운이란 이름도 메로페 주위에서 밝게 빛나기 때문에 지어진 이름입니다.
  • 타이게타 – Taygeta
    타이게타는 삼중성입니다. B6 V로 분류되는 청백색 주계열 왜성이고, 겉보기 등급은 4.29등급이고, 지구로부터 440광년 떨어져 있습니다.
    삼중성계의 주성은 분광쌍성인데, 쌍성계를 이루는 별들은 각각 4.6, 6.1등급입니다. 두 별은 0.012초각(arcsecond)만큼 떨어져 있고, 1313일을 주기로 공전하고 있습니다. 삼중성계의 또 한 별은 8등급의 동반성으로 쌍성에서 69초각 만큼 떨어져 있습니다.
  • 플레이오네 – Pleione
    플레이오네는 B8 IVpe로 분류되는 이중성입니다. 겉보기 등급은 5.048등급이고 지구에서 약 392광년 떨어져 있습니다. 플레이오네보다 3.7배 밝은 아틀라스와 가까이 있기 때문에 육안으로는 보기 힘듭니다. 플레이오네와 아틀라스는 5분각(arcminute)정도 떨어져 있습니다.
    플레이오네의 지름은 태양 지름의 3.4배이고, 반지름은 태양 반지름의 3.2배입니다. 여기서 플레이아데스 성단의 다른 별들보다 작다는 것을 알 수 있습니다. 밝기는 태양의 190배이고, 파열속도(breakup velocity)와 가까운 속도로 빠르게 자전하고 있습니다.(329km/s)
    플레이오네는 감마-카시오페이아 변광성(Gamma Cassiopeiae variable)로, BU Tauri라는 이름도 갖고 있습니다. 밝기는 4.8~5.5등급 사이에서 변합니다.
    플레이오네는 또한 0.2 초각 떨어진 분광쌍성이기도 합니다. 두 별은 218일을 주기로 공전하고 있습니다.
  • 켈라에노 – Celaeno
    켈라에노는 육안으로 잘 보이지 않기 때문에 Lost Pleiad 라고 부르기도 합니다. 관측하기에 굉장히 좋은 날이 아니면, 칼라에노를 제외한 6개의 별만 보이는 일이 자주 있습니다.
    칼라에노는 청백색 준거성으로 B7 IV에 속합니다. 겉보기 등급은 5.45등급이고, 지구에서 430광년 정도 떨어져 있습니다. 태양 질량의 9배~10배 정도로 무겁고, 반지름은 태양의 4.4배입니다. 칼라에노도 빠른 자전속도를 보이는 별 중 하나입니다.
  • 스테로페 – Sterope
    아스테로페(Asterope)라고도 합니다.  0.04°떨어진 두 별(21, 22 Tauri)에게 붙여진 이름입니다.
    21 Tauri는 B8 V에 속하고, 청색 주계열성입니다. 겉보기 등급은 5.76등급이고, 지구에서 약 440 광년 떨어져 있습니다.
    22 Tauri는 A0 Vn에 속하는 백색 주계열성입니다. 21 Tauri 처럼 약 440광년 거리에 있고, 겉보기 등급은 6.43 등급입니다.
  • 18 Tauri
    18 Tauri는 플레이아데스 신화와는 관련이 없지만 겉보기 등급이 5.65 등급으로 플레이아데스 성단에서 꽤 밝은 별에 속하는 별입니다. B8 V로 분류되는 청백색 주계열성입니다.

플레이아데스 성단에서 꽤 밝은 편인 별들에 대해서 알아보았습니다. 플레이아데스 성단이 산개성단(open cluster)인 만큼 청백색 계열의 별이 많음을 알 수 있습니다.

플레이아데스 성단에 얽힌 신화

플레이아데스 7자매


그리스 신화에서 플레이아데스는 바다의 님프 플레이오네(Pleione)와 티탄 아틀라스(Atlas)사이의 일곱 자매입니다. 일곱 자매는 헤스페리데스(Hesperides)와 히아데스(Hyades)와도 자매였고, 아르테미스 여신의 친구이기도 했습니다. 플레이아데스라는 이름은 그리스어로 항해를 의미하는 플레이오네(πλεῖν)에서 딴 것으로, 바다의 님프가 하는 역할을 이름이 나타내고 있는 것입니다. 7자매의 이름은 각각 마이아, 엘렉트라, 타이게타, 알키오네, 켈라에노, 스테로페, 메로페 입니다.

아틀라스가 올림푸스의 신들에게 대항한 벌로 하늘을 떠받치는 벌을 받고 있을 때, 사냥꾼 오리온이 아틀라스가 없는 틈을 타서 그의 딸들에게 접근을 시도했습니다. 제우스는 자매들을 오리온에게서 보호하고자 처음에는 비둘기로, 나중에는 별로 만들어 주었습니다. 오리온은 포기하지 않았고, 오리온자리가 된 지금까지도 하늘에서 플레이아데스 성단을 따라다닌다고 합니다.

플레이아데스들은 7명이나 되는 만큼 그리스 신화에서 많은 부분을 차지합니다.  플레이아데스 자매들은 올림푸스의 여러 신들 사이에서도 인기가 많았다고 합니다.
일곱 자매 중 가장 나이가 많았던 마이아와 제우스 사이에 태어난 아이가 전령의 신 헤르메스(Hermes)이고, 엘렉트라와 제우스 사이에스는 다르다노스(Dardanus)와 이아시온(Iasion)이, 타이게타와 제우스 사이에서는 라케다이몬(Lacedaemon)이 태어납니다.
다르다노스는 헬레스폰토스 해협에 다르다니아라는 나라를 세웁니다. 헬레스폰토스 해협을 오늘날에 다르다넬스(Dardanelles) 해협이라고 부르게 된 유래라고 할 수 있지요. 다르다니아는 트로이의 전신이 됩니다.
이아시온은  사모트라키 섬(Samothrace)에서 데메테르 여신과 사랑을 나누었는데, 이를 안 제우스가 번개로 쳐 죽였습니다.
라케다이몬은 왕국을 다스리는 왕이 되었고, 수도의 이름을 왕비의 이름을 따서 스파르타(Sparta)라고 지었습니다.

알키오네와 켈라에노는 포세이돈과 아이를 낳았습니다. 알키오네는 히리에우스(Hyrieus), 히페레노르(Hyperenor), 아이투사(Aethusa)를 낳았고, 켈라에노는 리쿠스(Lycus)와 에우리필루스(Eurypylus)를 낳았습니다.

스테로페와 아레스(Ares)사이에 아이들이 있었습니다. 오이노마우스(Oenomaus)는 둘 사이의 아들로, 피사(Pisa)의 왕이고 히포다메이아(Hippodamia)의 아버지입니다. 조카가 자신을 죽일것이라는 신탁을 두려워해서 딸에게 구혼한 많은 사람들을 전차 시합을 통해 죽였습니다. 하지만 결국 히포다메이아는 펠롭스(Pelops)와 결혼하게 되고, 그 후 여러 유명한 자손들이 나오게 됩니다. 대표적으로 아가멤논(Agamemnon), 메넬라우스(Menelaus), 아트레우스(Atreus), 튜에스테스(Thyestes), 아이기스토스(Aegisthus), 오레스테스(Orestes)등이 있습니다.

메로페는 플레이아데스 중 가장 어립니다. 시지프스(SIsyphus)와 결혼합니다.

지금까지 플레이아데스 성단에 대해 살펴보았습니다. 지구에서 볼 때 작은 성단일 뿐이지만 플레이아데스 성단보다 더 잘 보이는 다른 별자리에 비해 여러 문화권에서 플레이아데스 성단이 신화에서 갖는 의미가 크게 나타나는 것은 어쩌면 별을 보는 것과는 사뭇 느낌이 다른, 눈으로 볼 수 있는 가장 밝은 ‘성단’이기 때문이 아닐까요??  ==★

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