How big is 메시에 54?

메시에 54, 즉 M54는 궁수자리에 있는 구상성단으로, 별들이 서로의 중력으로 묶여 있는 빽빽한 공 모양의 집단이다. 지구에서 약 86,000광년 떨어져 있으며, 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이다. 우리 은하에 속하지 않고, 우리 은하 주위를 도는 작은 은하인 궁수자리 왜소은하에 속한다. 밝은 본체는 지름이 약 230광년이다.

크기

모든 구상성단이 그렇듯 M54에도 뚜렷한 가장자리가 없다. 별들은 중심에 빽빽하게 모여 있고 멀어질수록 드물어지므로, 크기는 가장자리를 어디에 긋느냐에 따라 달라진다.

성운과 성단의 신일반목록은 M54의 너비를 9.1각분으로 기재하고 있으며, 각분은 1도의 60분의 1이다. 이 성단까지의 거리에서 이는 약 230광년이다. 거리 자체는 오차 약 1,000광년 이내로 알려져 있다.

성단 빛의 절반은 중심에서 약 12광년 이내에서 나온다. 가장 어두운 바깥쪽 별들은 더 멀리까지 퍼져 있다. 이 성단의 표준 수학적 모형은 바깥 가장자리를 중심에서 약 10각분 떨어진 곳으로 보며, 이에 따르면 성단 전체는 지름이 약 490광년이다.

크기 비교

지구에서 보면 M54는 달 전체 너비의 3분의 1에 조금 못 미친다.
우리 은하에서 알려진 가장 질량이 큰 구상성단인 센타우루스자리 오메가는 밝은 본체의 지름이 150~190광년으로, M54의 본체보다 조금 작다. 오메가 센타우리가 하늘에서 너비가 4배로 보이는 것은 거리가 약 5분의 1밖에 되지 않기 때문이다.
M54는 질량이 태양의 약 160만 배로, 오메가 센타우리 질량의 약 5분의 2이다. 2026년 현재 우리 은하 주변의 구상성단 중 이보다 질량이 큰 것으로 알려진 것은 오메가 센타우리뿐이다.
M54의 밝은 본체는 지름이 태양에서 프록시마 센타우리까지의 거리의 약 53배이며, 프록시마 센타우리는 태양에서 가장 가까운 별이다.
해왕성의 태양 공전 궤도를 미국 페니 동전 지름(19밀리미터)로 줄인다면, M54의 밝은 본체는 지름이 약 4.5킬로미터일 것이다.

다른 은하에서 온 성단

샤를 메시에는 1778년에 M54를 발견했다. 200년이 넘게 지난 뒤 천문학자들은 궁수자리 왜소은하를 발견했고, M54가 이 은하에 속한다는 사실을 알아냈다. 메시에는 몰랐지만, 그는 우리 은하 밖에서 발견된 최초의 구상성단을 찾아낸 것이었다.

M54는 궁수자리 왜소은하의 한가운데에 있다. 망원경으로 가시광선에서 개별 별을 구별할 수 있는 은하 중심은 이곳이 유일하다. 이곳 별들의 나이는 약 20억 년에서 약 120억 년까지 다양하다. 천문학자들은 가장 나이 많은 별들이 중심으로 가라앉아 합쳐진 둘 이상의 구상성단에서 왔고, 가장 어린 별들은 바로 그 중심에서 만들어졌다고 추정한다.