처녀자리A 은하

M87은(는) 여기로 연결됩니다.

요네즈 켄시가 부른 〈신 울트라맨〉의 삽입곡에 대한 내용은 M八七 문서 참고하십시오.

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※ 붉은색 바탕은 성단, 노란색 바탕은 성운, 푸른색 바탕은 은하, 흰색 바탕은 기타 천체.

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M87 처녀자리A 은하 Virgo A

관측 정보
위치	적경	12h 30m 49.42338s
	적위	+12° 23’ 28.0439”
	별자리	처녀자리
겉보기 등급		+8.63(±0.04)
물리적 성질
형태		E0형 타원은하
거리		53,500,000(±1,600,000) 광년 16,400,000(±500,000) 파섹
질량		2.7×10¹²M_☉
운동	시선속도	1256(±36) km/s ( 적색편이량 : z = 0.00420±0.00012)
규모
지름		12만 광년
겉보기 크기		7.2′ × 6.8'
항성 수		~ 1조(10¹²) 개
명칭
M87, NGC 4486, Arp 152, UGC 7654, PGC 41361, VCC 1316, 3C 274[1], 4C 12.45 SDSS J123049.41+122328.1, SDSS J123047.55+122318.0 Virgo A, Virgo Galaxy, Smoking Gun

1. 개요2. 역사3. 특징4. 중심 블랙홀(포웨히)5. 위치 및 찾는 방법6. 다른 메시에 천체 목록7. 관련 문서

1. 개요

Messier 87 / NGC 4486

처녀자리A 은하는 처녀자리에 있는 타원은하이자 강한 전파은하이다. 1781년 샤를 메시에가 발견하였다.

허블 분류상 E0형 은하로, 중심 블랙홀에서 뿜어지는 강한 제트가 인상적이다.

2. 역사

1781년 3월 18일 프랑스의 천문학자 샤를 메시에가 처음 발견하였다. "별이 없는 성운"이라는 글과 함께 메시에 천체 목록에 기록하였다. 이날 메시에는 M85를 제외한 M84부터 M91까지의 7개의 천체를 발견하였고 M85[2]와 M92 [3]를 관측하였다.

1830년대 영국의 천문학자 존 허셜이 관측 후 기록을 남겼으며 훗날 NGC의 원조격인 GC에 등재시킨다. 1900년대 초 미국의 천문학자 허버 커티스(Heber Curtis)가 M87을 관측하며 특유의 제트를 발견하였다.

1922년 M87에서 초신성이 발견되었다. 러시아의 천문학자인 Innokentii A. Balanowski가 최초로 발견했으며, 연구 끝에 3년 전인 1919년 2월에 폭발한 것으로 밝혀졌다. 또한 최고 밝기가 11.5등급으로 추정되었는데 이를 절대등급으로 계산하면 -20등급에 달한다. M87의 절대등급이 -22등급으로 계산되는데 가히 한 은하에 맞먹는 밝기를 보인 것이다.

3. 특징

처녀자리A 은하는 지구에서 처녀자리 방향으로 약 5300만 광년 떨어진 곳에 위치한 타원은하이다. 허블 분류상 E0으로 거의 원에 가까운 모습을 띈다. 우리 은하에서 가장 가까운 은하단인 처녀자리 은하단의 중심핵이며 대형이면서 무겁고 밝은 은하 중 하나로 약 12만광년에 달하는 지름에 약 1조개의 별들로 이루어져 있으며 은하의 총 질량은 태양질량의 2조 7천억배에 달한다. 이 질량은 은하 중심에서 10만광년 떨어진 곳까지의 질량으로 별의 분포나 은하의 활동에 따라 최대 6조 태양질량까지도 늘어날 수 있다. 이는 우리 은하의 약 5배에 달하는 질량이다. 겉보기등급은 9.6등급이며 절대등급은 -22등급으로 계산된다.

은하 내에 약 12,000개의 구상성단이 분포하고 있는데, 이는 우리 은하의 60배가 넘는 수다. 게다가 최초의 고속 구상성단이 발견되기도 하였는데, HVCG-1이라 명명된 이 성단은 현재 M87을 탈출하는 중이며 이는 M87이 여타 은하들과 합병된 흔적으로 추정된다.

대개의 타원은하가 그렇듯 늙고 오래된 별들로 이루어져 있으며 별들의 분포가 구형 대칭을 이룬다. 즉 중심핵 부근의 밀도가 가장 높고 거리가 증가함에 따라 밀도가 낮아진다.

4. 중심 블랙홀(포웨히)

<colbgcolor=#000> 블랙홀 Black Hole
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인물	스티븐 호킹 \| 킵 손 \| 로저 펜로즈
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<colbgcolor=#fe9a2e><colcolor=#000> *EHT 연구진이 2019년 4월 10일에 공개한 M87(포웨히)의 모습**
적경	<colbgcolor=#fff,#1f2023> 12h 30m 49.4s
적위	+12˚ 23' 28"
별자리	처녀자리
구분	초대질량 블랙홀
형태	활동성 은하핵 ( 전파 은하)
질량	6.5 × 10⁹ M_☉

2019년 4월 10일 블랙홀 주변에서 중력 렌즈에 의해 휘어지는 빛이 블랙홀의 윤곽을 형성한다는 사실을 이용하여 최초로 블랙홀의 화상 촬영에 성공하였다. 무게는 태양 질량의 65억 배에 달하며 지름은 380억 km에 달한다.[4] '포웨히(Pōwehi)'라는 새로운 이름도 붙었는데, 어원은 하와이 신화로, '영원한 창조물의 장식된 어둠의 원천'을 의미한다고 한다. 이 블랙홀은 은하의 중심핵에서 약 60광년 떨어진 곳에 위치한 것으로 알려졌으며, 이온화돼 약 1,000km/s의 속도로 블랙홀 주위를 회전하는 약 0.4광년 가량의 강착원반을 형성한 것으로 밝혀졌다. 해당 관측에서 EHT는 미국, 하와이, 멕시코, 칠레, 스페인, 남극의 8개의 전파 망원경을 서로 연결하여 지구 지름 크기의 가상의 전파 망원경을 구성하여 관측에 성공하였다. 이로서 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 또다시 건재하다는 것이 드러났다. #, #, # 또한 이를 공로로 세명의 과학자가 노벨 물리학상을 받게 되었다. 이 사진은 2022학년도 대학수학능력시험 지구과학Ⅰ 시험지 5번에 나왔다. 대학수학능력시험/과학탐구 영역/지구과학Ⅰ이나 시험지 원본 참고.

M87에서 블랙홀의 위치

처녀자리A 은하가 갖는 가장 큰 특징 중 하나는 초대질량 블랙홀이 위치한 중심부에서 발산되는 강렬한 전파와 X선, 감마선 외에도 가시광선 영역에서도 확인되는 강렬한 제트이다.[5] 사실 이 제트 때문에 Smoking Gun이라는 별명까지 붙을 정도이니 말 다한 셈. 이 제트는 1918년 릭 천문대에서 근무하던 미국의 천문학자 허버 커티스(Heber Curtis)가 처음 발견했으며 제트의 길이는 약 5,000광년에 달한다. 겉보기등급은 약 15등급에 달한다. 2023년 4월 한미일 등 17개국이 참여한 국제 공동연구팀이 M87 은하 중심부의 초대 질량 블랙홀에서 물질이 빨려들며 형성된 고리 모양 '부착 원반(accretion disc)과 강력한 분출 제트'를 처음으로 동시에 포착했다고 밝혔다. 관련기사

파일:external/upload.wikimedia.org/800px-M87_jet.jpg

허블 우주 망원경이 촬영한 처녀자리A 은하의 제트. 마치 원근감이 느껴지는 듯한 형태이지만 실제로는 제트가 진행하면서 양옆으로 퍼지기 때문에 넓어지는 것이다. 반대 방향에도 제트는 나오고 있지만 상대론적 비밍(Relativistic Beaming)[6] 효과에 인해 관측되지 않는다. 블랙홀 가까이에는 제트의 가속이 일어나는 영역이 있어 이 장소에서는 제트의 운동 속도가 느리기 때문에, 전파 간섭계를 통한 고분해능 관측에서는 반대 방향 제트의 블랙홀 주변 영역이 아주 약간 관측된다.

파일:external/www.messier-objects.com/Messier-87-jet.jpg

찬드라 X선 망원경, VLA(Very Large Array) 전파망원경, 허블 우주 망원경이 촬영한 M87의 제트 [7]

5. 위치 및 찾는 방법

파일:external/www.messier-objects.com/Messier-87-location-1024x867.png

처녀자리 엡실론(ε) 빈데미아트릭스(Vindemiatrix, εVir)에서 서쪽으로 31.4m, 북쪽으로 1° 26' 떨어져 있다.

대략 처녀자리 엡실론과 사자자리 베타(β) 데네볼라(Denebola, βLeo)를 잇는 선의 중간즈음에 위치한다.

맨눈으로는 절대로 볼 수 없다. 쌍안경이나 파인더로도 찾기 힘들며 매우 좋은 조건 하에서 흐릿한 모습을 찾을 수 있다. 4인치 망원경으로 흐릿한 성운상의 모습을 볼 수 있다. 중배율 정도에서 이웃한 M86과 같이 볼 수 있는데 M87의 중심부가 더 밝게 느껴질 것이다. 8인치 망원경으로는 4인치보다 조금 더 뚜렷하게 보인다. 중심부에서 뻗치는 제트는 15등급으로 보기가 매우 힘들 것이다. 좀 더 대구경의 망원경으로 아주아주아주 좋은 조건의 하늘에서 관측이 가능하다.

6. 다른 메시에 천체 목록

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7. 관련 문서

[1] 케임브리지 전파원 카탈로그(Cambridge Catalog of Radio Sources)의 제3판 274번째에 게재된 천체라는 의미다. 케임브리지 대학교 물리학과인 캐번디시 연구소(Cavendish Laboratory)의 천체물리학 그룹에서 20세기 중반에 만든 전파를 방출하는 천체 목록이다. 적위 순서대로 게재되어 있으며, 이전 번째의 천체는 3C 273이다. [2] 1781년 3월 4일 피에르 메셍이 먼저 발견하였다. [3] 1777년 요한 엘레르트 보데(Johann Elert Bode)가 먼저 발견하였다. [4] 160억km로 잘못 알려졌으나 한국천문연구원이 380억km로 정정하였다. [5] 참고로 이 제트는 양 극으로 뿜어져 나가면서 주변 성간 먼지들을 밀어내고 있는데, 지금까지 태양질량의 7만배에 달하는 성간 먼지들을 날려버린 걸로 추정된다. [6] 복사를 방출하는 입자가 상대론적 속도로 운동할 때 입자에서 방출되는 복사의 방향이 입자의 진행 방향 쪽으로 집중되는 현상. [7] 사실 제트 항목에도 언급됐듯 겉보기엔 그냥 먼지가 흩날리는 수준처럼 보이겠지만 여기에 노출된 곳들은 수십~수백광년 떨어졌어도 초토화된다.