목동자리

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목동자리 Boötes / Boo
<nopad>
학명	Boötes
약자	Boo
주요 별 수	7, 15
가장 밝은 별	아르크투루스 (α Boo, −0.04 등급)
가장 가까운 별	ξ Boo (22.01 광년)
인접 별자리	용자리, 사냥개자리, 큰곰자리, 머리털자리, 처녀자리, 뱀자리, 북쪽왕관자리, 헤라클레스자리
관측 가능 여부	O

1. 개요2. 상세3. 발견된 천체

3.1. 항성3.2. 심원천체

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1. 개요

Boötes, Boo

대한민국에서는 봄~여름의 밤하늘에서 흔히 볼 수 있는 별자리. '목자자리'라고도 한다.

2. 상세

아주 오랜 고대부터 있었던 매우 오래 된 별자리로 알려져 있다. 일설에는 메소포타미아 문명 이전부터 있었던 가장 오래된 별자리라는 이야기도 있을 정도. 흔히 바로 서쪽에 있는 사냥개자리와 묶어서 많이 이야기 된다.

이 목동이 신화에서 정확히 어떤 사람인지는 알 수 없어 여러 이야기들이 있는데, 한 신화는 디오니소스로부터 포도주 농사 방법을 배운 이카리우스(Icarius)의 별자리라는 이야기가 있고, 한 목동이 쟁기를 발명한 공로로 곡물의 여신인 케레스를 기쁘게 하여 제우스가 하늘의 별자리로 만들었다는 이야기도 있다.

알파별 아르크투루스는 밤하늘에서 시리우스, 카노푸스에 이어 세번째로 밝은 별[1]이다. 북두칠성 손잡이 끝에서부터 아르크투루스- 스피카로 이어지는 곡선은 봄의 대곡선이라고 부르며, 아르크투루스-스피카- 데네볼라(사자자리 베타)의 봄의 대삼각형과 함께 봄철의 대표적인 길잡이별로 꼽힌다.

또한 엡실론별 이자르는 밤하늘에서 가장 아름다운 이중성으로 알려져 있다. 75mm 이상의 망원경으로 관찰하면 오렌지색 주성과 청백색 동반성이 아름다운 조화를 이루고 있음을 알 수 있다. μ(뮤) 별 은 사중성계로, 이중 3개의 별을 분리해 볼 수 있다.

~~몇몇 선생님들은 학생들에게 암기시켜주기 위해 처녀가 사냥개와 목동에 가서 사자하고 바다뱀을 봤다고 설명해준다 카더라.~~

3. 발견된 천체

목동자리는 밤하늘에서 세 번째로 밝은 아르크투루스를 비롯하여 3등급 이하의 밝은 별을 6개나 가지고 있다. 하지만 어두운 은하나 성단은 근처의 처녀자리나 사냥개자리에 비해 매우 적은 편이다.

3.1. 항성

바이어 지정에 의해 α(알파)별부터 ω(오메가)별까지 모든 그리스 문자가 28개의 별에 붙여졌다.[2] 10개의 별에서 외계행성이 발견되었다.

α Boo(Arcturus, 아르크투루스): 겉보기 등급 -0.05등급의 매우 밝은 항성으로, 봄철에서 가장 밝게 보이는 별이다.[3] K1.5형의 오렌지색 거성인데, 지구와의 거리가 36.7광년에 불과하여 지구에서 가장 가까이 위치한 적색거성이기도 하다. 가까이 있는 거성이다 보니 고유운동 속도가 1년에 2"( 초)가 넘는데, 이는 밝은 별들 중에서는 센타우루스자리 알파 다음으로 빠른 속도이다.
ε Boo(Izar/Pulcherrima, 이자르/풀케리마): 2.37등급의 쌍성계로, K0형의 밝은 거성~거성(II~III)의 주성과 A2형 주계열성인 동반성이 185 AU 거리를 두고 약 1,000년을 주기로 공전한다. 일반 망원경으로 보면 2.9초 정도 떨어져 있어서 작은 망원경은 분리해 보기 어려운 경우가 있다[4] 지구와의 거리는 약 236광년이다.
η Boo(Muphrid, 무프리드): 2.68등급의 항성으로, 분광쌍성으로 추정된다. 분광형은 G0형의 준거성이다. 지구와의 거리는 37.2광년으로, 아르크투루스와 비슷하며 실제로도 아르크투루스와 고작 3.3광년 떨어진 이웃 상태이다. 지구에서 보이는 별자리 모습 그대로 가까이 있는 특이한 경우이다.
γ Boo(Seginus, 세기누스): 3.03등급의 항성으로, A7형의 준거성~거성(IV~II)이다. 빠른 회전으로 인해 생긴 약한 변광성을 가지고 있는데, 변광 주기는 6시간 정도이고 3.02~3.07등급으로 밝기가 변하기도 한다. 지구와의 거리는 약 86.8광년이다.
δ Boo(Princeps, 프린셉스): 3.48등급의 쌍성으로, G8형의 거성과 G0형의 주계열성으로 이루어졌다. 두 별과의 거리는 약 3,800 AU이며, 공전하는 데에는 약 12만 년이 걸릴 것으로 추정된다. 망원경으로 보면 1 분이 넘게 떨어져 있는 것을 볼 수 있다. 지구와의 거리는 121.8광년이다.
β Boo(Nekkar, 네카르): 3.49등급의 항성으로, G8형의 거성이다. 지구와의 거리는 약 225광년이다.
ρ Boo: 3.59등급의 항성으로, K4형의 거성이다. 지구와의 거리는 약 160광년이다.
ζ Boo: 합산 밝기 3.78등급의 쌍성계로, 4.46등급과 4.55등급의 A2형 거성 2개가 매우 높은 이심률로[5] 서로를 공전한다. 124.5년을 주기로 서로를 공전하는데, 2023년 8월경 근일점에 도달하여 당분간은 분리해 보기가 쉽지 않을 듯하다. 지구와의 거리는 약 180광년이다.
υ Boo: 4.02등급의 항성으로, K5.5형의 거성이다. 지구와의 거리는 약 263광년이다.
θ Boo(Asellus Primus, 아셀루스 프리무스): 4.05등급의 쌍성계로, 11등급의 적색왜성 동반성을[6] 가지고 있다. 주성과 약 1,000AU 정도 떨어졌을 것으로 추정된다. 주성은 F7형의 주계열성이다. 지구와의 거리는 47.39광년이다.
λ Boo(Xuange, 슈안거[7]): 4.18등급의 항성으로, 금속성이 매우 낮다. A0형의 주계열성이다.
μ Boo(Alkalurops, 알칼루로프스[8]): 사중성계로, Aa별과 Ab별이 속한 μ¹별과 B, C별이 속한 μ²별로 나누어진다. μ¹별은 4.31등급의 분광 쌍성이며, 동반성의 정보는 알려진 바 없다. F0형 주계열성이다. μ²별은 도합 밝기 6.5등급의 쌍성으로,[9] A별과 107초 떨어져 있으며, 쌍성계를 이루는 두 별은 2.2초 정도 떨어져 있어 일반 망원경으로 간신히 분리해 볼 수 있다. 분광형은 G0형의 주계열성이다. 지구와의 거리는 약 121광년이다.
σ Boo: 4.46등급의 항성으로, 이자르와 ρ Boo 사이에 위치한다. F4형의 주계열성이다. 지구와의 거리는 51.1광년이다.
ξ Boo: 4.7등급의 변광성, 쌍성으로, G8형의 주계열성과 K4형의 주계열성으로 구성되어 있다. 151년을 주기로 서로를 공전하며, 각거리는 5" 정도로 일반 망원경으로 충분히 분리해 볼 수 있다. 쌍성 중에 주성은 용자리 DY형 변광성이어서 4.52~4.67등급으로 약 10일을 주기로 변광한다. 지구와의 거리는 22.03광년으로 목동자리에서 가장 가까운 별이다.
34 Boo(W Boo): 4.49~5.4등급 사이로 빛나는 준규칙변광성이다. 주기는 대략 25일 정도지만 주기와 밝기의 편차가 들쭉날쪽하다. M3형의 거성으로, 지구와의 거리는 약 700광년이다. 이자르에서 남서쪽으로 1도 이하로 떨어져 있다.
BY Boo: 4.98~5.33등급 사이로 빛나는 느린 불규칙 변광성이다. M4.5형의 거성으로, 지구와의 거리는 약 510광년이다.
HD 122563: 6.2등급의 항성으로, 금속성이 가장 낮은 항성 중 하나이다. G8형의 거성으로, 지구와의 거리는 약 950광년이다.
HD 141399: 7.2등급의 항성으로, 외계행성이 4개나 발견되었다. K0형의 주계열성이다. 네 행성의 질량은 목성의 0.45~1.33배[10] 정도라 모두 목성형 행성으로 추정되고, 모항성과의 거리는 0.4~5AU 사이에 존재한다. 지구와의 거리는 120.85광년이다.
R Boo: 223.11일을 주기로 6.0~13.3등급으로 밝기가 변하는 미라형 장주기 변광성이다. M4~8형 항성이다. 지구와의 거리는 약 2,150광년이다.
LHS 2924: 19.35등급의 초저질량 적색왜성이다. 질량이 태양의 0.08배에 불과하다. M9형의 주계열성으로, M9형 주계열성의 표준 별이기도 하다. 지구와의 거리는 35.845광년이다.

3.2. 심원천체

목동자리는 근처에 은하가 미친듯이 많은 바로 옆 별자리들[11]과는 달리 상대적으로 밝은 은하의 개수가 적다. 하지만 어두운 은하들은 여느 별자리들과 다름없이 많다. NGC 5466이라는 구상성단이 하나 존재한다.

NGC 5466: 9.7등급의 구상성단으로, 목동자리에 있는 유일한 구상성단이다. 흐리고 느슨해서 마치 밀도 높은 산개성단처럼 보이기도 한다.[12] 지구와의 거리는 약 51,800광년이다.
NGC 5248 : 10.97등급의 중간나선은하로[13], 88개 별자리 중 13번째로 큰 이 별자리에서 가장 밝은 은하다. 처녀자리 III 은하군에 속하며, 그중에서도 NGC 5248 은하군이라는 더 작은 은하단에서 가장 밝은 은하이기도 하다. 지구와의 거리는 약 5900만 광년이다. 콜드웰 목록의 45번이다.
목동자리 왜소은하(목동자리 I 왜소은하): 2006년 발견된 지구와의 거리가 197,000광년인 왜소구형은하다. 총 광도는 태양의 100,000배 정도다.[14] 이 은하의 거의 모든 별은 모두 133~134억 년 전에 만들어졌으며, 지금은 항성 생성이 끝난지 오래라고 한다.
목동자리 II 왜소은하: 2007년 발견된 지구와의 거리가 136,000광년인 왜소구형은하다. 지름이 300~400광년에 불과하며, 광도는 태양의 1,000배 정도에 불과하다. 별들의 나이는 모두 100~120억 년 사이로 추정된다.
목동자리 III 왜소은하: 2009년 발견된 지구와의 거리가 150,000광년인 왜소구형은하다. 광도는 태양의 18,000배이며, 대부분의 별들은 나이가 약 120억 년이다.
목동자리 공동: 지름이 3억 3천만 광년에 이르는 거대한 빈 영역으로, 이 보이드의 중심까지의 거리는 약 7억 광년이다.
헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성의 일부: 우주에서 가장 큰 구조물인 헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성의 일부분이 목동자리에 속해 있다.
CEERS 1019: 2023년 8월 시점에서 발견된 가장 오래된 블랙홀[15]인 CEERS 1019가 목동자리에 있다. 기존에 발견된 은하 EGSY8p7에서 발견되었다.[16] 빅뱅 이후 약 5억 7천만 년 후에 존재한 것으로 계산되었다.

[1] 센타우루스자리 알파가 더 밝지만 두 개의 별이 합쳐진 밝기이기 때문에 아르크투루스가 더 밝은 별이 맞다. [2] 그리스 문자가 24개인데 28개에 별에 붙은 이유는, κ(카파), μ(뮤), ν(뉴), π(파이) 별은 첨자 1과 2가 붙어 2개로 나뉘어져 있기 때문이다. [3] 금성, 화성, 목성 등이 봄철 별자리를 통과할 때이거나 위도가 더 낮은 곳이라면 해당 행성이나 센타우루스자리 알파 쌍성계가 더 밝게 보일 수도 있다. [4] 특히 동반성 밝기가 5.12등급으로 주성에 비해 어두워서 주성의 빛에 묻혀 보기 힘든 부분도 있다. [5] 무려 0.9977의 이심률을 가진다. [6] 분광형은 M2.5다. [7] 중국 천문학에서 '玄戈'라고 불리는 이 별의 이름이며, 2017년 6월 이 이름은 IAU의 승인을 받아 공식 이름이 되었다. [8] μ¹별에만 적용되는 이름이다. [9] 각각 7.2와 7.8등급이다. [10] b, c, d, e행성의 질량은 각각 목성의 0.45, 1.33, 1.08, 0.66배다. [11] 처녀자리, 머리털자리, 큰곰자리 등. [12] 섀플리-소여 집중도 분류에 의하면 무려 XII로, 가장 느슨한 단계이다. [13] SAB(rs)bc형이다. [14] 많은 초소형 왜소은하들이 그렇듯 리겔 별의 밝기보다도 어둡다. [15] 초대질량블랙홀이다. [16] 제임스 웹 우주 망원경을 통해 발견.