Messier 31 – Andromeda Galaxie

Mit 2,5 Mio. Lichtjahren Entfernung ist die Andromeda Galaxie (engl. andromeda galaxy) die uns nächstgelegene größere Galaxie. Ebenso wie unsere Milchstraße ist sie ein Mitglied der lokalen Gruppe. Die lokale Gruppe ist eine Ansammlung von Galaxien, zu denen u.a. auch  noch die Galaxien Messier 32, Messier 33 und Messier 110 gehören. M31 erreicht unter gewöhnlichen Bedingungen eine scheinbare Ausdehnung von 3°x1°.

Der französische Astronom Robert Jonckhere führte 1952-53 ausführliche Beobachtungen bezüglich des Winkeldurchmessers mit einem 50mm Fernglas durch. Er notierte einen stattlichen Wert von 5,2°x1,1°. In Bezug auf diese Ausdehnung weist die Galaxie einen wahren Durchmesser von rund 250.000 Lichtjahren auf. Damit ist diese Galaxie mehr als doppelt so groß wie unsere Heimatgalaxie. Die Gesamtmasse wird auf 300-400 Mrd. Sonnenmassen geschätzt. 

Unter Berücksichtigung des Galaxienhalos, der die Ausdehnung auf bis zu 1 Mio. Lichtjahre anwachsen lässt, besitzt die Galaxie gar eine Gesamtmasse von 1,23 Bio. Sonnenmassen (Evans and Wilkinson 2000). Beobachtungen mit dem Hubble Weltraumteleskop haben ergeben, das M31 zwei Galaxienkerne besitzt. Dies deutet darauf hin, dass die Galaxie möglicherweise vor langer Zeit mit einer anderen Galaxie verschmolzen ist. Der eigentliche Kern ist lichtschwächer und vermutlich durch Staub abgeschwächt. Die hellste Sternwolke in M31, die sogar mit Amateurteleskopen visuell erfasst werden kann, ist NGC 206. 

Abb. 1: M31 Andromeda Galaxie im Sternbild Andromeda - Skysafari Pro 6

Abb. 2: M31 Andromeda Galaxie im Sternbild Andromeda mit den Begleitgalaxien M32 und M110

Geschichtliches zu verschiedenen Sichtungen

Obwohl die Andromedagalaxie mit bloßem Auge sichtbar ist, wurde sie erst von den persischen Astronomen um das Jahr 905 n.Chr. zum ersten Mal erwähnt. Die Entdeckung wird dem persischen Gelehrten Abd al-Rahman al-Sufi im Jahre 964 n.Chr zugeschrieben, der die Galaxie in seinem “Buch der Fixsterne”, als “kleine Wolke” beschrieb. Diese Entdeckung scheint aber wieder in Vergessenheit geraten zu sein, denn späteren Astronomen war die Beobachtung von Al Sufi nicht bekannt. So ist es etwas erstaunlich, dass dieses helle Objekt erst durch die Verwendung eines Teleskops wieder entdeckt wurde. Diese Wiederentdeckung gelang Simon Marius am 15.12.1612. Er beschrieb M31 ziemlich ausführlich: “Ohne Instrument kann so etwas wie ein Nebel gesehen werden, aber mit Teleskop können keine Sterne gesehen werden, wie in dem Nebel im Krebs und anderen nebligen Sternen. Im Zentrum ist ein schwaches und blasses Leuchten, welches einen Durchmesser von etwa einem viertel Grad einnimmt.”

Des Weiteren wird auch Hodierna als unabhängiger Entdecker genannt, da er von Marius’ Beobachtung offenbar keine Kenntnis hatte. Er fand diesen Nebel im Jahr 1654 auf. In der Folge wurde die Andromedagalaxie von vielen Astronomen beobachtet und dokumentiert. Darunter waren unter anderem Bullialdus (1664-65), Hevelius, Halley (1716), Derham und De Chéseaux. 

Charles Messier kam zu seiner ersten Beobachtung am 03.08.1764 und wurde folgendermaßen zitiert: “Er hat nach Messier 40‘ in seiner größten Länge, erscheint wie zwei Kegel oder Pyramiden, deren Grundflächen aufeinander stehen und 15‘ im Durchmesser haben. Durch die besten Fernrohre sind keine Sterne darin erkennbar.”

J.E. Bode bemerkte 1782 einen “merkwürdigen Nebelfleck, welcher bei reiner Luft mit bloßem Auge deutlich zu erkennen ist“. Weiterhin schrieb er zu M31: „Mit guten Fernrohren unterscheidet man in diesem Nebelfleck eigentlich gar keine Sterne, sondern nur einige weißliche Streifen von ungleicher Figur, die da, wo sie zusammen kommen, eine lebhafte neblichte Stelle, etwa 15‘ groß, bilden.“ Wilhelm Herschel beobachtete M31 kurz darauf im Jahre 1785 und sah “zweifellos den nächsten aller großen Nebel; seine Ausdehnung ist über eineinhalb Grad in der Länge und selbst an der schmalsten Stelle nicht weniger als 16′ breit.”

Erst mit dem Aufkommen der Fotografie konnte der Andromedanebel etwas eingehender studiert werden. Curtis erkannte folgerichtig auf Fotos “einen fast stellaren Kern, mit Spuren von Spiralstruktur in der umgebenen Nebelmasse.”

Die Fotos entstanden mit einem TS Optics APO 90/600 mit einem 0.8 Field Reducer und einer Nikon Z6 Kamera. Insgesamt 135 Einzelaufnahmen (Lights) mit einer Belichtungszeit von je 90 Sekunden bei einer ISO-Zahl von 1.600 wurden in Pixinsight bearbeitet. Entsprechende Darks, Bias und Flats wurden angefertigt. Die beiden Aufnahmen haben eine unterschiedliche farbliche Bearbeitung und einen geringfügig unterschiedlichen Ausschnitt.

Der Kugelsternhaufen M13

Kugelsternhaufen enthalten die ältesten Sterne unserer Galaxie. Die Relikte aus der Entstehungszeit der Milchstraße geben Astronomen noch heute Rätsel auf. Der Anblick eines Kugelsternhaufens in einem guten Amateurteleskop bringt fast jeden Betrachter zum staunen! Am Rand erkannt man zahllose Lichtpünktchen, die sich zum Zentrum hin zu einem scheinbar undurchdringlichen Lichtermeer verdichten. In den kugelförmigen Gebilden mit einen Durchmesser von etwa einhundert Lichtjahren, drängen sich 100.000 oder sogar einige Millionen Sterne zusammen.

Die Sternendichte in den Zentren der Kugelsternhaufen ist bis zu zehntausend Mal höher als in der sonstigen Galaxis. Die Gesamtzahl wird auf etwa 200 bis 500 geschätzt. Im Gegensatz zu Offenen Sternhaufen, die sich nach ihrer Entstehung durch die Eigenbewegungen der Sterne auflösen, sind Kugelsternhaufen durch die starke gravitative Bindung ihrer Sterne stabil.

M13 im Herkules

M13 ist der hellste Kugelsternhaufen am Nordhimmel und wurde schon 1714 von dem englischen Astronomen Sir Edmond Halley entdeckt. Er ist etwa 25.100 Lichtjahre von der Sonne entfernt (die Angaben schwanken zwischen 23.000 und 26.000 Lj) und hat die 300.000-fache Leuchtkraft der Sonne bei einen Durchmesser von 150 Lichtjahren.

Unter einem sehr dunklen Himmel ist M13 bereits freiäugig zu finden. Im Fernglas und im kleinen Teleskop ist er bereits deutlich zu sehen, allerdings nur als verschwommenes Fleckchen. Durch ein Teleskop ab 20 Zentimetern Öffnung werden tausende Einzelsterne auf engstem Raum erkennbar. Zu finden ist der Kugelhaufen im Sternbild Herkules. Es zeigt eine zentrale Raute, die zwischen den Sternbildern Leier und Nördliche Krone liegt. Bei der Suche danach sind die hellen Sterne Wega (Leier) und Arcturus (Bärenhüter oder Bootes) hilfreich. Auf einer der Kanten der Raute finden Sie den Kugelsternhaufen.

Metallarme Sterne der Population II

Kugelsternhaufen gelten als die ältesten Gebilde der Milchstraße. Ihre Sterne sind in etwa alle gleich alt – ca. zehn Milliarden Jahre und damit doppelt so alt wie unsere Sonne. Der interstellare Raum zwischen ihren Sternen ist „leergefegt“, die Phase der Sternentstehung abgeschlossen. Die Sterne der Kugelsternhaufen gehören zur sogenannten „Sternpopulation II“. Sterne der Population II entstanden während einer Phase der kosmischen Evolution, in der der interstellare Raum noch nicht mit schweren Elementen angereichert war.

Junge Sterne der Population I sind Recycling-Produkte

Der mit Metallen angereicherte Sternenstaub wurde bei der Entstehung der Sterne der „Population I“ wiederverwendet. Die jungen Sterne – wie unsere Sonne – enthalten mehr Metalle als alte Sterne. (Die Population II ist definitionsgemäß der Vorläufer von Population I.) Die schweren Elemente Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel bilden neben dem Wasserstoff die Grundbausteine irdischen Lebens. Bewohnte Planeten (Baustoff: ebenfalls schwere Elemente) können daher in den Kugelsternhaufen nicht existieren. So kann wohl auch niemand den fantastischen Sternhimmel bewundern, der sich einem Betrachter im Inneren eines solchen Gebildes bieten würde.

Nach wie vor rätselhaft

Die Entstehung der Kugelsternhaufen in der Frühgeschichte der Milchstraße ist noch heute geheimnisvoll und ein kaum verstandenes Phänomen. Dieser Hintergrund verleiht ihrem faszinieren Anblick bei der Beobachtung durch ein leistungsstarkes Teleskop noch ein zusätzliches i-Tüpfelchen.

Das Foto entstand mit einem Takahashi Mewlon 250 CRS (Öffnung 250mm, Brennweite 2500mm), und einer Nikon Z6 Kamera. Insgesamt 14 Einzelaufnahmen mit einer Belichtungszeit von je 30 Sekunden bei einer ISO-Zahl von 6.400 wurden dabei mit den Programmen Nebulosity (Stacking) und Capture One Pro (Bildbearbeitung) verarbeitet.

Hantelnebel M27

In den Sommermonaten kann man ein eigenartiges Nebelobjekt sehen: Der Hantelnebel M27. Was verbirgt sich hinter diesem Objekt? 

Die Entdeckung

Charles Messier (* 26. Juni 1730 in Badonviller (Lothringen); † 12. April 1817 in Paris), französischer Astronom, gab ihm die Objektnummer 27, als er ihn in seinen Katalog aufnahm, daher die Bezeichnung M 27 (wie Messier). Die letzte Fassung seines Katalogs mit 103 Objekten wurde 1781 in Connaissance des temps für das Jahr 1784 veröffentlicht.

Charles Messier kümmerte sich allerdings nicht mehr weiter um seine Entdeckung, denn er suchte eigentlich Kometen. Der englisch-deutsche Astronom Johann Herschel war es, der ihn im Jahr 1828 erstmals als einen Nebel in Form einer Hantel beschrieb. Dieser Name wird auch heute noch im deutschen und englischen Sprachraum (“dumbbell nebula”) verwendet.

Die Enstehung

Zahlen & Daten

Der Hantelnebel befindet sich in ca. 1360 Lichtjahren Entfernung und erstreckt sich über rund 1,4 Lichtjahre. Mit einer Helligkeit von 7,5 Mag ist es einer der hellsten Nebel am Nachthimmel. (Quelle: Nasa, https://www.messier-objects.com/messier-27-dumbbell-nebula/) 

Beobachten des Hantelnebels

Der Hantelnebel ist gut am Sommerhimmel zu beobachten. Er steht inmitten des Sommerdreiecks aus Deneb (Schwan), Vega (Leier) und Altair (Adler). 

Abbildung Stellarium Planetariumsprogramm (https://stellarium.org)

Schon mit einen Fernglas kann man unter dunklem Himmel ein diffuses Nebelchen ohne besondere Details erkennen. Mit einem Teleskop wird dann die ungewöhnliche Form sichtbar: Ein graues Nebelobjekt, das in der Mitte etwas schmaler aussieht und nach außen hin breiter wird, ähnlich einer Sanduhr oder eben einer Hantel. Farben oder feinere Details sind allerdings nicht zu sehen. Mit einem UHC-Filter tritt die hantelförmige Kontur noch deutlicher hervor.

Das Foto entstand mit einem Takahashi Mewlon 250 CRS (Öffnung 250mm, Brennweite 2500mm), und einer Nikon Z6 Kamera. Insgesamt 12 Einzelaufnahmen mit einer Belichtungszeit von je 15 Sekunden bei einer ISO-Zahl von 12.800 wurden dabei mit den Programmen Nebulosity (Stacking) und Capture One Pro (Bildbearbeitung) verarbeitet.