{{위키데이터 속성 추적}}
{{항성 정보
| 이름=백조자리 X-1
| 그림= Cygnus_X-1.png
| 그림설명 = 백조자리 X-1 쌍성계의 상상화. 동반성 HDE 226868의 물질이 [[블랙홀]]로 빨려들어가고 있다.
| 적경={{RA|19|58|21.6756}}<ref name=SIMBAD>{{웹 인용
  | 저자=Staff | 날짜=2003-03-03
  | url=http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?protocol=html&Ident=HDE+226868
  | 제목=백조자리 V* V1357 -- 고질량 X선 쌍성
  | 출판사=Centre de Données astronomiques de Strasbourg
 }}</ref>
| 적위={{DEC| +35|12|05.775}}<ref name=SIMBAD/>
| 겉보기등급=8.95<ref name=SIMBAD/>
| 별자리=[[백조자리]]
| 분광형=B0Iab<ref name=SIMBAD/>
| 연주시차=0.58 ± 1.01<ref>{{저널 인용
  | 저자=Perryman, M.A.C. et al
  | 제목=히파르코스 목록
  | 저널=Astronomy & Astrophysics
  | 연도=1997 | volume=323 | 쪽=L49–L52
  | url=http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-bib_query?1997A%26A...323L..49P
 }}</ref> [[밀리초각]]
 | 절대등급=−6.5&nbsp;±&nbsp;0.2<ref name=apj321>{{저널 인용
 | 성=Ninkov | 이름=Z. | 공저자=Walker, G. A. H.; Yang, S.
 | 제목=The primary orbit and the absorption lines of HDE 226868 (Cygnus X-1)
 | 저널=Astrophysical Journal, Part 1
 | 연도=1987 | volume=321 | 쪽=425–437
 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1987ApJ...321..425N
 | doi=10.1086/165641 }}</ref>
| 질량=20–40<ref name=iorio>{{저널 인용
 | 성=Iorio | 이름=Lorenzo
 | 연도=2007-07-24 | 저널=e-print
 | 제목=HDE 226868/백조자리 X-1 쌍성의 궤도적 및 물리적 매개변수
 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2007arXiv0707.3525I
 | doi=10.1007/s10509-008-9839-y
}}</ref> {{태양질량}}
| 크기=20–22<ref name=MNRAS358>{{저널 인용
 | 성=Ziółkowski | 이름=J.
 | 제목=HDE 226868/백조자리 X-1 쌍성의 질량 제한
 | 저널=월간 영국 왕립 천문학회
 | 연도=2005 | volume=358 | 쪽=851–859
 | url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/0501102
 | doi=10.1111/j.1365-2966.2005.08796.x
}} 주의: 반경과 광도는 표 1 d=2 kpc에 수록되어 있다.</ref> {{태양반경}}
| 광도=(3–4){{e|5}}<ref name=MNRAS358>{{저널 인용
 | 성=Ziółkowski | 이름=J.
 | 제목=HDE 226868/백조자리 X-1 쌍성의 질량 제한
 | 저널=월간 영국 왕립 천문학회
 | 연도=2005 | volume=358 | 쪽=851–859
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}} 주의: 반경과 광도는 표 1 d=2 kpc에 수록되어 있다.</ref> {{태양광도}}
| 표면온도=31,000 [[켈빈]]
| 나이 = 500만 년
 }}

'''백조자리 X-1'''(Cygnus X-1, 약칭 Cyg X-1)은 [[백조자리]]에 있는 대표적인 [[X선 천체]]이다.<ref>{{뉴스 인용
 | 저자=Staff | date=2004-11-05 | 출판사=ESA
 | 제목=관측: X-광선 파장으로 보기
 | url=http://www.esa.int/esaSC/SEMTA2T1VED_index_0.html
 | 확인날짜=2008-08-12
}}</ref> 백조자리 X-1은 1964년에 발견되었다. 그럴 수 있었던 것은 백조자리 X-1이 지구에서 관측 가능한 가장 강력한 X선 천체 중 하나이기 때문이었다. 백조자리 X-1은 [[블랙홀]]로 추정되는 최초의 X선 천체이다. 현재까지 밝혀진 관측 결과에 따르면, 백조자리 X-1의 질량은 대략 8.7 [[태양 질량]]인데,<ref name=iorio/> 이는 지금껏 관측된 어떤 천체보다도 밀도가 높은 것이다. 따라서 만약 백조자리 X-1이 블랙홀이라면 [[사건 지평선]]의 반지름은 대략 26&nbsp;km 정도밖에 되지 않을 것이라고 한다.<ref>{{웹 인용
 |성          = 하코(Harko)
 |이름       = T.
 |출판일자 = 2006-06-28
 |url          = http://www.physics.hku.hk/~astro/harko_science.html
 |제목       = 블랙홀들
 |출판사    = 홍콩 대학교
 |확인날짜 = 2008-03-28
 |확인날짜 = 2014-10-11
 |보존url    = https://web.archive.org/web/20090210234214/http://www.physics.hku.hk/~astro/harko_science.html
 |보존날짜 = 2009-02-10
 |url-status = dead
}}</ref>

백조자리 X-1은 태양에서 대략 6,500[[광년]] 떨어져 있는 [[고질량 엑스선 쌍성]]에 속해 있다. 백조자리 X-1의 [[쌍성]]은 HDE 226868이라는 [[청색 초거성|청색 초거대]] [[변광성]]이고, 백조자리 X-1과의 거리는 대략 0.2[[천문 단위|AU]] 정도이다. 백조자리 X-1의 [[강착 원반]]은 HDE 226868의 [[항성풍]]으로부터 만들어진다. 내부 원반의 물질들은 수백만 [[절대 온도|K]]로 가열되어 있어, X선을 내뿜는다.<ref>{{웹 인용
 | 성=Nayakshin | 이름=Sergei | 공저자=James B. Dove
 | 출판일자=1998-11-03
 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1998astro.ph.11059N
 | 제목=백조자리 X-1에서 자기섬광으로 인해 발생한 X-광선: 전이층의 역할
 | 출판사=코넬 대학교| 확인날짜=2008-03-29 }}</ref>

이 쌍성계는 시그너스 OB3이라는 이름의 [[성협]]으로도 취급되는데, 백조자리 X-1의 나이가 5백만 년 정도이고 그 HDE 226868의 질량은 30 태양 질량 정도이기 때문에 OB형 성협으로 불린다. HDE 226868의 질량은 대부분이 항성풍 등과 같은 이유로 숨겨져 있었다. 백조자리 X-1이 [[초신성]] 폭발을 겪은 적이 있었다면, 폭발력의 대부분은 쌍성계를 탈출했을 것이고, 대신 백조자리 X-1은 곧바로 블랙홀로 붕괴했을 것이다.

백조자리 X-1은 1974년 [[스티븐 호킹]]과 [[킵 손]] [[#스티븐 호킹과 킵 손|사이에 벌어졌던 내기]]의 대상이었다. 스티븐 호킹 교수는 백조자리 X-1이 블랙홀이 아니라는 데에 걸었고 킵 손은 그 반대에 걸었다. 관측한 자료가 [[특이점]]의 존재를 입증하자 [[1990년]] 호킹은 내기에 졌음을 인정했다.<ref>{{뉴스 인용
 | 저자=Staff | 출판일자=2004-02-27
 | 제목=은하, 앙트레냐 주요리냐?
 | 출판사=스윈번 대학교
 | url=http://astronomy.swin.edu.au/sao/astronomynews/astronews2004s1.xml
 | 확인날짜=2008-03-31 }}</ref>

== 발견과 관찰 ==
X선 발산의 관찰은, 수백만 K의 온도를 수반하는 천문 현상을 연구하는 [[천문학자]]들에 의해 이루어졌다. 아무튼, X선 발산의 관찰은 X선이 [[지구의 대기]]에 의해 가로막혀 있기 때문에 거의 불가능했다. X선 발산을 관찰하는 것은, 오로지 관측 기구들을 X선이 지구의 대기를 충분히 뚫고 들어올 수 있는 고도로 가져가는 수밖에 없었다. 백조자리 X-1은, 고층 기상 탐측 로켓([[:en:White Sands Missile Range|WSMR]]에서 발사됨)에 실려 있던 X선 관측 기구들에 의해 발견되었다. (X선 천체의 위치를 규명하려는 노력의 일환으로,) 그 발견은 1964년에 두 대의 Aerobee 준궤도 로켓에 의해 수행되었다. 로켓들은 X선 발산의 세기를 측정하기 위해 [[가이거 계수기]]를 싣고 있었다.

관찰의 결과로, 8개의 새로운 X선 천체가 발견되었다. 그 중에는 백조자리 XR-1(후에 백조자리 X-1)도 포함되어 있었고, 그것의 천구좌표는 [[적경]] 19도 58분, [[적위]] 35도 12분으로 확인되었다.

연구를 지속할 필요를 찾기 위해, 1963년에 리카르도 기아초니({{lang|en|Riccardo Giacconi}})와 허브 거스키({{lang|en|Herb Gursky}})는 X선 천체 연구를 위한 위성을 발사할 것을 제의하였다. 그리하여 [[NASA]]는 1970년에, 300개의 새로운 X선 천체<ref>{{웹 인용
 | 성=Giacconi | 이름=Riccardo
 | 출판일자=[[2002년]] [[12월 8일]]
 | url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2002/giacconi-lecture.html
 | 제목=X선 천문학의 시초
 | 출판사=노벨 재단
 | 확인날짜=2008-03-24 }}</ref>를 찾을 [[우후루 위성]]<ref>{{웹 인용
 | 저자=Staff | 출판일자=[[2003년]] [[6월 26일]]
 | url=http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/uhuru/uhuru.html
 | 제목=Uhuru 위성 | 출판사=NASA
 | 확인날짜=2008-05-09 }}</ref>을 발사했다. 백조자리 X-1에 대한 우후루 위성의 몇몇 연구는 X선의 세기가 몇 초 간격으로 변동함을 보여 주었다.<ref>{{저널 인용
 | 성=Oda | 이름=M.
 | 공저자=Gorenstein, P.; Gursky, H.; Kellogg, E.; Schreier, E.; Tananbaum, H.; Giacconi, R.
 | 제목=UHURU에서 관측된 백조자리 X-1에서의 X선 맥동
 | 저널=천체물리학 저널
 | 연도=1999 | volume=166 | 쪽=L1–L7
 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1971ApJ...166L...1O
 | 확인날짜=2008-03-11
 | doi=10.1086/180726 }}</ref> 이러한 빠른 변동은
에너지의 생성이 10<sup>5</sup> km<ref>이 거리를 빛의 속도로 달리면 약 1/3초가 걸린다.</ref> 이하의 좁은 공간에서 일어나야만 한다는 것을 뜻했다. 더 넓은 영역의 경우 [[빛의 속도|광속]] 때문에 전달이 제한받기 때문이었다. 비교를 위해 말하면, [[태양]]의 지름은 약 1.4{{e|6}} km이다.

== 항성계 ==
백조자리 X-1은 [[밀집성]]과 [[청색 초거성]]으로 이루어진 [[쌍성계]]로, 구성원 둘은 서로의 [[질량 중심]]을 5.599829 ± 0.000016일에 한 바퀴 돈다.<ref>{{저널 인용
 | 성=Brocksopp | 이름=C.
 | 공저자=Tarasov, A. E.; Lyuty, V. M.; Roche, P.
 | 제목=An Improved Orbital Ephemeris for Cygnus X-1
 | 저널=천문학 & 천체물리학
 | 연도=1999 | volume=343 | 쪽=861–864
 | url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/9812077
}}</ref> 지구에서 바라볼 때 밀집천체는 초거성 뒤편으로 사라지는 일이 없다. 이는 두 천체는 [[식현상]]을 일으키지 않는다는 의미이다. 그러나 [[가시선 전파|가시선]] 방향에 대하여 백조자리 X-1 의 [[궤도경사각]]이 어느 정도인지는 확실하지 않다. 예상값은 27 ~ 65도 사이이다. 2007년 연구에서 나온 궤도경사각은 48.0 ± 6.8도로, 이 값에 의하면 두 천체 사이 [[긴반지름]]은 약 0.2 AU(지구-태양 거리의 20퍼센트)이다. 공전궤도 [[이심률]]은 0.06 ± 0.01에 불과하며 거의 원에 가깝다.<ref name=iorio/><ref name="apj200">{{저널 인용
 | 성=Bolton | 이름=C. T.
 | 제목=Optical observations and model for Cygnus X-1
 | 저널=천체물리학의 저널
 | 연도=1975 | volume=200 | 쪽=269–277
 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1975ApJ...200..269B
}}</ref> 지구로부터의 거리는 [[히파르코스 위성]]의 [[시차]] 자료에 의하면 약 6,000광년(약 2,000파섹)이나 이 값은 상대적으로 불확실성이 높다.<ref name=SIMBAD/>

[[파일:Cygnus constellation map.png|230픽셀|섬네일|오른쪽|HDE 226868은 [[백조자리 에타]](''η'') 옆쪽에 위치한다.]]
HDE 226868/백조자리 X-1 항성계는 무거운 별들로 구성된 백조자리 OB3 성협(역시 지구에서 약 6,000광년 떨어져 있다)과 [[고유 운동]]을 공유한다. 이는 HDE 226868, 백조자리 X-1, 백조자리 OB3 성협 구성원들이 같은 곳에서 동시에 태어났음을 의미한다. 만약 이 가정이 사실이라면 백조자리 X-1 항성계의 나이는 약 350만 ~ 650만 년 정도가 된다. 백조자리 OB3에 대한 HDE 226868의 고유 운동량은 9 ± 3&nbsp;km/s로 전형적인 성협 내 마구잡이 운동의 모습을 보여준다. HDE 226868은 성협 중심부에서 약 196광년 떨어진 곳에 있으며, 약 500 ~ 900만년 전 성협 내 다른 별들과 헤어진 것으로 보인다. 이는 성협의 예상 나이와 대충 맞아떨어진다.<ref name=science300>{{저널 인용
 | 성=Mirabel | 이름=I. Félix | 공저자=Rodrigues, Irapuan
 | 제목=암흑 속의 블랙홀
 | 저널=[[사이언스]] | 연도=2003 | volume=300
 | issue=5622 | 쪽=1119–1120
 | url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/300/5622/1119
 | doi=10.1126/science.1083451
 | pmid=12714674 }}</ref>

위치는 [[은하좌표|은위]](銀緯) 3도, 은경(銀經) 71도로<ref name=SIMBAD/> 오리온 팔 안쪽이며(태양계도 오리온 팔에 있다)<ref>{{저널 인용
 | 성=Gursky | 이름=H. | 연도=1971
 | 공저자=Gorenstein, P.; Kerr, F. J.; Grayzeck, E. J.
 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1971ApJ...167L..15G
 | 제목=The Estimated Distance to Cygnus X-1 Based on its Low-Energy X-Ray Spectrum
 | 저널=천체물리학의 저널 | volume=167 | pages=L15
}}</ref> [[오리온 팔]]과 [[궁수자리-용골자리 팔]]이 합쳐지는 곳 근처에 자리 잡고 있다. 백조자리 X-1은 [[우리 은하]]의 구조가 확실하게 파악되지 않았음에도 궁수자리-용골자리 팔에 속하는 것으로 기술되어 왔다.<ref>{{웹 인용
 |url          = http://www.vectorsite.net/tastgal_07.html
 |제목       = 7.0 우리 은하
 |성          = Greg
 |이름       = Goebel
 |출판사    = [[퍼블릭 도메인]]
 |확인날짜 = 2008-11-28
 |보존url    = https://web.archive.org/web/20080612014659/http://www.vectorsite.net/tastgal_07.html
 |보존날짜 = 2008-06-12
 |url-status = dead
}}</ref>

== 스티븐 호킹과 킵 손 ==
[[스티븐 호킹]]과 [[킵 손]]은 백조자리 X-1에 블랙홀이 존재하는지 여부를 두고 내기를 하였다. 평생 블랙홀을 연구했던 호킹은 일종의 ‘보험’으로 블랙홀이 없다는 데에 걸었다. 그의 저서인 《[[시간의 역사]]》에서 호킹은 다음과 같이 말했다.

{{인용문|이것은 나에게 일종의 보험정책과 같은 것 이었다. 나는 블랙홀에 대해서 많이 연구했으며, 설마 이것이 없다고 밝혀진다면 나의 시간은 낭비된 것이다. 하지만 만약 그렇다면 나는 내기에서 이기는 것이며, 이는 내가 4년 동안 잡지 [[분노의 총성]](영국의 풍자지)를 타는 것이나 마찬가지이다. 만약 블랙홀이 있다고 하면 킵은 [[펜트하우스 (잡지)|펜트하우스]]를 1년 동안 무료로 구독하는 셈이 된다. 우리가 [[1975년]]에 내기를 했을때는 우리모두 백조자리에 블랙홀이 있었다고 80% 확신하고 있었다. 지금은 95% 확신되지만, 아직까지 내기는 끝난것이 아니다.<ref>{{서적 인용
 | 이름=스티븐 | 성=호킹 | 연도=1988
 | 제목=시간의 역사 | 출판사=Bantam Books
 | id=0-553-05340-X }}</ref>}}

블랙홀의 존재를 확인해주는 관측결과가 나오자, 호킹은 《시간의 역사》의 10년 기념판에서 내기에서 진 것을 인정했으며, 이를 "킵의 아내의 분노"라고 표현하였다.<ref>{{서적 인용
 | 이름=스티븐 | 성=호킹 | 연도=1998
 | 제목=시간의 역사
 | 판=Updated and Expanded Tenth Anniversary Ed edition
 | 출판사=Bantam Doubleday Dell Publishing Group
 | id=0553380168 }}</ref> 킵 손은 자신의 저서인 《[[블랙홀과 시간왜곡]]》에서 그가 [[러시아]]에서 있는 도중 호킹이 들어와 내기에 졌음을 서명했다고 했다.<ref>{{서적 인용
 | 성=손 | 이름=킵 | 연도=1994
 | 제목=블랙홀과 시간왜곡:아인슈타인의 업적
 | 출판사=W. W. Norton & Company
 | id = 0-393-31276-3}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[제임스 웨브 우주망원경]]
* [[안드로메다 은하]](M31)

== 각주 ==
{{각주|2}}

{{백조자리}}

[[분류:엑스선 쌍성]]
[[분류:백조자리]]
[[분류:항성질량 블랙홀]]
[[분류:O형 초거성]]
[[분류:헨리 드레이퍼 목록 천체|226868]]
[[분류:히파르코스 천체|098298]]