Ein neuer Blick in den Whirlpool (Photo)

Der spanische Lyriker José Hierro erklärte bei der Vorstellung seines Gedichtbandes Cuaderno de Nueva York („Heft aus New York“), jeder bedeutende Dichter müsse zumindest einmal im Leben etwas über New York und etwas über den Frühling geschrieben haben. Das Gleiche ließe sich im Bereich der Astrofotografie über M 51 sagen, die Whirlpool-Galaxie: In jeder astrofotografischen Sammlung von Rang muss dieses Objekt mindestens einmal, wenn nicht öfter, vertreten sein, und jeder neue Blick auf die Galaxie mit ihrer markanten spiralförmigen Struktur offenbart neue Aspekte dieses beeindruckenden Himmelsobjekts.

Die Spiralgalaxie M 51 wurde 1773 von Charles Messier entdeckt. 1845 erkannte der irische Astronom William Parsons (Lord Rosse) mit seinem gerade in Betrieb genommenem und für die damalige Zeit riesigen Spiegelteleskop, dem „Leviathan of Parsonstown“, als Erster die deutlich ausgeprägte Spiralstruktur des Objektes. Um die Binnenstruktur der Galaxie zu erkennen, bedarf es eines großen Teleskops. Aber auch mit kleineren Instrumenten für Hobbyastronomen lässt sich erkennen, dass diese (im NGC-Katalog mit der Nummer 5194 geführte) Galaxie nicht allein ist, sondern einen kleinen Begleiter hat, die irreguläre Zwerggalaxie NGC 5195.

Heute weiß man, dass sich diese beiden Sternensysteme in einem Kollisionsprozess befinden und die auffallende Spiralstruktur des Objektes M 51 vor allem den durch diesen Zusammenstoß entfesselten Gezeitenkräften geschuldet ist. Glücklicherweise blicken wir von der Erde aus direkt von oben auf die Scheibe der Galaxie M 51 und sind deshalb in der Lage, sie detailliert zu untersuchen. Die scheinbare Größe dieser ca. 23 Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxie verrät, dass sie der unseren recht ähnlich sein muss, wiewohl sie ein wenig kleiner ist.

M 51 (NGC 5194) und ihr Begleiter vollführen einen kosmischen Tanz, in dessen Verlauf NGC 5195 die Scheibe der Whirlpool-Galaxie in den letzten 500 Millionen Jahren zweimal durchdrungen hat. Momentan befindet sich die kleinere Begleitgalaxie von uns aus gesehen kurz hinter der Scheibe der Hauptgalaxie und bewegt sich von uns fort.

M 51: Echtfarben

Die Wechselwirkung der beiden Galaxien führt zu einer Reihe von Nebeneffekten, darunter auch die spiralförmige Struktur der Hauptgalaxie. Wenn zwei Galaxien aufeinander prallen, führt das nicht unmittelbar zum Zusammenstoß der Sterne, aus denen sie bestehen. Vielmehr erleiden diese sehr starke Bahnveränderungen, was so weit geht, dass üblicherweise eine große Zahl von Sternen hinaus in den intergalaktischen Raum geschleudert werden. Dies war das Schicksal vieler Sterne der Sekundärgalaxie: Auf der linken Seite des Bildes (Norden) sind die Sternströme sichtbar, die sich in Form diffuser Nebel von NGC 5195 ausgehend ausbreiten. Viele der Welten in diesem Gebiet sind dazu verurteilt, sich in der Leere des Raumes zu verlieren, je weiter sie sich von ihrer Muttergalaxie entfernen.

M 51: H-alpha hervorgehoben

Der Gasinhalt der kollidierenden Galaxien verdichtet sich bei dem Zusammenprall, was heftige Sternentstehungsepisoden (so genannte Starbursts) auslöst. Die Gebiete mit erhöhter Sternentstehung sind dank des rötlichen Aufleuchtens des ionisierten Wasserstoffgases lokalisierbar. Auf Bildern in der als H-alpha bezeichneten Farbe lassen sich die Regionen ausmachen, in denen das Gas durch die neugeborenen Sterne ionisiert wird. Deshalb haben wir zwei unterschiedliche Versionen der Aufnahme von M 51 erstellt: eine in Echtfarben, die andere mit hervorgehobenem H-alpha-Licht.

Das Echtfarbenbild wurde gewonnen, indem das Licht durch ein Set aus drei Filtern eingefangen wurde, die die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges reproduzieren. Zwecks abschließender Farbbalanceeinstellung wurde der Farbton, der sich aus der Addition des gesamten von den beiden Galaxien abgestrahlten Lichts ergibt, als weiß definiert. Dadurch tritt der Kontrast zwischen den verschiedenen Sternenpopulationen im Gesichtsfeld deutlich zutage. Insbesondere zeigen sich in der Spiralgalaxie bläuliche Farbtöne, die auf das Vorhandensein massiver, junger und heißer Sterne zurückzuführen sind, die ihre Scheibe bevölkern. Diese Farbe kontrastiert mit dem gelblichen Schimmern der Satellitengalaxie, das von leichteren, älteren und kühleren Sternen herrührt.

M 51: nur H-alpha-Emission

Die Sternentstehungsaktivität in M 51 liegt sehr viel höher als in isolierten Galaxien wie der unseren. Dies ist in der Aufnahme im H-alpha-Licht sehr deutlich zu sehen. Wie zu erwarten konzentriert sich die Sternentstehungsaktivität in den Bereichen, in denen die jüngsten und massivsten Sterne zu finden sind, nämlich in den bläulichen Spiralarmen. Allerdings beschränken sich die durch den H-alpha-Filter erkennbaren Lichtemissionen nicht nur auf die Spiralarme, sondern dehnen sich auch in andere Gebiete aus. Eine der auffälligsten und aufregendsten Erscheinungen, die sich auf dieser Aufnahme beobachten lassen, ist die in diffuses H-alpha-Licht getauchte Region nördlich (links) der Begleitgalaxie NGC 5195. Dieses Detail war bislang unbeachtet geblieben und hängt ebenfalls mit den Auswirkungen der Kollision auf die Gasmassen der Galaxien zusammen.

Die beiden leuchtstärksten Hintergrundgalaxien:
IC 4277 un IC 4278

Viele der auf dem Bild sichtbaren punktförmigen Lichter sind Sterne unserer eigenen Galaxie. Bei genauer Betrachtung entpuppen sich aber die Mehrzahl der kleineren Flecken als Hintergrundgalaxien. In großer Form- und Farbenvielfalt lassen sich auf dem Bild kleine und weit entfernte extragalaktische Systeme quasi bis ins Unendliche verfolgen. Die beiden bemerkenswertesten Hintergrundgalaxien sind die Spiralgalaxie IC 4277 nahe der linken unteren Ecke der Aufnahme (im Nordosten), auf die wir von der Seite blicken, und die kleine irreguläre Galaxie IC 4278, die rechts von IC 4277 unterhalb (östlich) der Sternenbrücke zu sehen ist, die das Hauptobjekt M 51 mit der Begleitgalaxie NGC 5195 zu verbinden scheint.

Diese Aufnahme entstand durch das 1,23-m-Zeiss-Spiegelteleskop der Calar-Alto-Sternwarte (DSAZ/CAHA) im Rahmen des von der Stiftung Descubre getragenen Public-Outreach-Projektes. Die Beobachtungen wurden von Mitgliedern der spanischen Astrofotografengruppe „Documentary School of Astrophotography“ (DSA) geplant und durchgeführt, unter deren Federführung auch die in Zusammenarbeit mit dem Astronomischen Observatorium der Universität Valencia (OAUV) vorgenommene Bildbearbeitung mit dem Softwarepaket PixInsight erfolgte.

Weitere Informationen:

Astronomy Picture of the Day (APOD), 2010-06-11

Stiftung Descubre

Documentary School of Astrophotography

Bilder in hoher Auflösung:

Echtfarbenbild von M 51 un ihrem Begleiter NGC 5195 im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) aus der Dokumentarischen Fotogalerie des Calar-Alto-Observatoriums (CAHA/Descubre/DSA). Integrationszeit von 24 Stunden, aufgenommen mit dem 1,23-m-Teleskop von Zeiss am Calar-Alto-Observatorium, ausgerüstet mit einer CCD-Forschungskamera und einem photometrischen RGB-Filterset des Baader-Planetariums. Bei der abschließenden Farbbalanceeinstellung wurde dem zusammengesetzten Licht der beiden großen Galaxien die Farbe weiß zugewiesen. Das erfasste Gesichtsfeld beträgt 15 Bogenminuten (ein Viertel des scheinbaren Monddurchmessers). Norden links, Osten oben. Credits: DSAZ/CAHA, Descubre, DSA, OAUV. Vicent Peris (OAUV/DSA/PixInsight), Jack Harvey (SSRO/DSA), Steven Mazlin (SSRO/DSA), Carlos Sonnenstein (Valkànik/DSA) und Juan Conejero (PixInsight/DSA). (Nicht komprimiertes TIFF-Format, 15,4 MB).

Farbbild min zusätzlicher H-alpha-Luminanz von M 51 un ihrem Begleiter NGC 5195 im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) aus der Dokumentarischen Fotogalerie des Calar-Alto-Observatoriums (CAHA/Descubre/DSA). Integrationszeit von 35 Stunden, aufgenommen mit dem 1,23-m-Teleskop von Zeiss am Calar-Alto-Observatorium, ausgerüstet mit einer CCD-Forschungskamera und einem photometrischen RGB-Filterset des Baader-Planetariums (24 Std. Integrationszeit) sowie mit einem interferometrischen Baader-H-alpha-Filter (7 nm Bandbreite, 11 zusätzliche Std. Integrationszeit). Die H-alpha-Strahlung auf diesem Bild wurde mit dem Faktor 4 verstärkt, um die Sternbildungsgebiete in der Scheibe der Galaxie M 51 sowie weitere H-II-Regionen in der Umgebung der Begleitgalaxie NGC 5195 hervorzuheben. Das erfasste Gesichtsfeld beträgt 15 Bogenminuten (ein Viertel des scheinbaren Monddurchmessers). Norden links, Osten oben. Credits: DSAZ/CAHA, Descubre, DSA, OAUV. Vicent Peris (OAUV/DSA/PixInsight), Jack Harvey (SSRO/DSA), Steven Mazlin (SSRO/DSA), Carlos Sonnenstein (Valkànik/DSA) und Juan Conejero (PixInsight/DSA). (Nicht komprimiertes TIFF-Format, 15,4 MB).

Einfarbiges H-alpha-Bild von M 51 und ihrer Begleitgalaxie NGC 5195 , im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) aus der Dokumentarischen Fotogalerie des Calar-Alto-Observatoriums (CAHA/Descubre/DSA). Integrationszeit von 11 Stunden, aufgenommen mit dem 1,23-m-Teleskop von Zeiss am Calar-Alto-Observatorium, ausgerüstet mit einer CCD-Forschungskamera und einem interferometrischen Baader-H-alpha-Filter (7 nm Bandbreite). Auf diesem Bild wurde das kontinuierliche rote Licht im Hintergrund subtrahiert, um die Gebiete hervorzuheben, in denen ionisierter Wasserstoff vorherrscht. Norden links, Osten oben. Credits: DSAZ/CAHA, Descubre, DSA, OAUV. Vicent Peris (OAUV/DSA/PixInsight), Jack Harvey (SSRO/DSA), Steven Mazlin (SSRO/DSA), Carlos Sonnenstein (Valkànik/DSA) und Juan Conejero (PixInsight/DSA). (Komprimiert im JPEG-Format, 343 kB.)

< Zurück		Weiter >