M13이 색과 등급 (The Colors and Magnitudes of M13)

M13이 색과 등급 (The Colors and Magnitudes of M13)

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Image Credit & CopyrightTolga GumusayakRobert Vanderbei

M13은 아주 잘 알려진 헤라클레스자리 속 거대한 구상 성단이다. 수십 만의 별들이 150 광년 크기 안에 밀집되어 있는 별 뭉치는 약 25,000 광년 거리에 떨어져 있다. 왼쪽 위에 있는 M13의 선명한 칼라 사진은 망원경으로 찍은 익숙한 모습이다. 하지만 오른쪽 아래에 있는 M13의 색 vs 등급도는 동일한 사진의 데이터를 활용한 것이지만 더 많은 것을 이야기해준다. 헤르츠스프룽-러셀 (HR) 도로 알려진 이 그림은 각 성단의 별들의 실제 밝기와 색지수로 그린다. 색지수는 각 별들의 밝기를 (등급 단위로) 푸른 필터로 측정한 값에서 붉은 필터로 측정한 값을 빼서 구한다. 푸른 별들은 더 뜨겁꼬 붉은 별들은 미지근하기 때문에 천문학적 색지수는 더 푸른 쪽에서 붉은 쪽으로 가면서 상대적으로 별의 온도고 왼쪽 (뜨거운 쪽)에서 오른쪽 (미지근한 쪽)으로 그릴 수 있다. M13의 HR도에서 별은 확연하게 다른 그룹으로 구분된다. 오른쪽 아래에서 대각선으로 쭉 뻗어 올라가는 별은 성단의 주계열성이다. 별들은 오른쪽 위의 적색거성으로 날카롭게 꺾여 올라가면서 청색 거성은 왼쪽 위에 모여있다. 동시에 형성된 M13의 초기 별들은 모두 질량에 따라 주계열성에 놓여있다. 질량이 낮은 별들은 오른쪽 아래에 있다. 시간이 흐르면서 무거운 별들은 진화를 하고 주계열성을 떠나 적색과 청색 거성 그리고 더 이후까지 변하게 된다. 사실 주계열성에서 붉은 거성열로 꺾이는 분기점의 위치는 성단의 나이가 약 120억 년이라는 것을 보여준다.

Explanation: M13 is modestly recognized as the Great Globular Star Cluster in Hercules. A ball of stars numbering in the hundreds of thousands crowded into a region 150 light years across, it lies some 25,000 light-years away. The sharp, color picture of M13 at upper left is familiar to many telescopic imagers. Still, M13’s Color vs Magnitude Diagram in the panel below and right, made from the same image data, can offer a more telling view. Also known as a Hertzsprung Russell (HR) diagram it plots the apparent brightness of individual cluster stars against color index. The color index is determined for each star by subtracting its brightness (in magnitudes) measured through a red filter from its brightness measured with a blue filter (B-R). Blue stars are hot and red stars are cool so that astronomical color index ranging from bluer to redder follows the relative stellar temperature scale from left (hot) to right (cool). In M13’s HR diagram, the stars clearly fall into distinct groups. The broad swath extending diagonally from the bottom right is the cluster’s main sequence. A sharp turn toward the upper right hand corner follows the red giant branch while the blue giants are found grouped in the upper left. Formed at the same time, at first M13’s stars were all located along the main sequence by mass, lower mass stars at the lower right. Over time higher mass stars have evolved off the main sequence into red, then blue giants and beyond. In fact, the position of the turn-off from the main sequence to the red giant branch indicates the cluster’s age at about 12 billion years.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA Official: Phillip Newman Specific rights apply.
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A Service of: ASD at NASA / GSFC & Michigan Tech. U.
Translated by: WouldYouLike

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