Galaxien und Galaxienhaufen
Galaxien sind ferne Welteninseln wie unsere eigene Milchstraße. Typischerweise haben sie einen Durchmesser von ca. 100000 Lichtjahren und enthalten etwa 100 Mrd. Sterne. Die meisten Galaxien haben
eine Spiralform, doch gibt es auch noch die oft sehr viel größeren, strukturlosen elliptischen Galaxien und die irregulären Systeme.
Während unsere Milchstraße von oben die bekannte Spiralform aufweist, gleicht sie von der Seite eher einem Diskus oder 2 aufeinander gelegten Suppentellern mit einem schwarzen Staubband als Abstandshalter. Die weißen Punkte sind die Kugelsternhaufen, die das Zentrum der Milchstraße umkreisen.
Die Zeichnung unten links verdeutlicht den Aufbau unseres Sternensystems.
M101 ist ein typischer Vertreter der Spiralgalaxien. Deutlich sind 2 Hauptarme zu erkennen, die sich
vom Kern bis zum Rand durchwinden. Am oberen Arm schliessen sich 2 Nebenarme an.
Ueber die Entstehung und Stabilität der Spiralarme gibt es mehrere Theorien. Keine kann für
sich allein dieses Phänomen schlüssig erklären. Es scheint jedoch
mit der Sternentstehung ein Zusammenhang zu bestehen. Auffällig ist die blaue Farbe,
die als Indiz für die Bildung junger Riesensterne gilt. Beim genauen Hinsehen erkennt man zudem
etwa ein halbes Dutzend roter Fünkchen. Hierbei handelt es sich um
Wasserstoffnebel die wir in ähnlicher Form auch aus unserer Milchstrasse
kennen. An diesen Orten werden grade neue Sterne ausgebrütet.
Galaxien sind selten exakt von der Seite zu beobachten. Doch da
sich unsere Sonne in der Scheibe und nicht oberhalb befindet, eignet
sich unser eigenes System bestens zum Detailstudium der Kantelage. Wenn
wir an einem dunklen Ort auf die Sommermilchstraße schauen ist deutlich
die helle obere und untere Rand zu erkennen. Im Zwischenraum konzentrieren
sich die dunkle Staubbänder. Dies kann man mit einem
Fisheye- oder einem Weitwinkel-Objektiv recht gut wiedergeben.
( (c) Bjoern Hamann )
Das wir eine Spirale direkt von 'Oben' oder von der 'Seite' betrachten können ist eher die Ausnahme. Die meisten
Galaxien sehen wir schräg von der Kante. Auch das uns nächste grosse Michstraßensystem,
der bekannte Andromedanebel, bietet uns nur eine gekippte Seitenansicht (unten 43kb).
Die schräge Lage erschwert das erkennen der Spirale. Man muß schon genau hinsehen
und etwas Phantasie mitbringen. Zur groben Orientierung ist unten ein Teil der Struktur nachgezeichnet.
Der Andromedanebel ist 'nur' etwa 3 Millionen Lichtjahre entfernt. Diese relative Nähe
ermöglicht Detailbeobachtungen die bei anderen Sternsystemen kaum möglich sind.
Die Ausschnittsvergrösserung unten links zeigt ein paar Beispiele.
Die grösste
Einzelstruktur ist NGC206. Sie kann auch schon in kleinen Fernrohren gut erkannt werden.
Die Kugelsternhaufen G87 und G76 wirken auf dem Foto fast sternförmig. Dagegen scheint der offene
Sternhaufen C107 schon etwas diffus zu sein. Dies wird deutlich, wenn am ihn mit einem benachbarten
Stern vergleicht. Es gibt in M31 auch ein paar kleinere HII-Regionen. Doch sind diese Wasserstoffnebel
sehr viel schwerer zu erkennen als bei M101!
M31 bildet das Zentrum einer kleinen Galaxiengruppe. Auf der Aufnahme sind mit M110 und M32
zwei Begleitgalaxien abgebildet. Mit M110 gibt es eine starke Wechselwirkung. Zwischen
den Welteninseln wird Materie ausgetauscht.
Hier noch eine optimierte Version, bei der die Zentralregion in ihrer Helligkeit
so angepasst wurde, das ein Maximum an Details zu erkennen ist.
Der uns zweitnächste große Galaxie ist M33. Aehnlich wie bei M101 schauen wir fast genau von oben
auf die Spirale. Nur bei genauen hinsehen ist eine leichte Verkippung zu erkennen. Doch auch
bei diesem System ist die Lage der Spiralarme gut nachvollziehbar.
unten links sind die Spiralarme von M33 mit Hilfs-Linien nachgezogen. Unten rechts gibt es eine kontrastverstärkte Version,
bei der jedoch der Kernbereich ausgebrannt ist.
Galaxien mit stark strukturierten Armen besitzen meist schwache Kerne. Dies kann man bei bei M33 besonders deutlich sehen.
Links vom Kern ist ein gewaltiger Wasserstoffnebel zu erkennen. Die HII-Regionen in M33
sind so riesig, das man selbst mit Amateurmitteln Strukturen sichtbar machen kann.
Auf der Ausschnittsvergrößerung unten rechts sind die beiden hellsten HII-Gebiete abgebildet.
Galaxien stehen nicht allein im Universum. Sie bilden Gruppen von einigen Dutzend bis einigen Tausend Sternsystemen. Auch unsere Milchstraße ist Teil eines solchen Galaxienhaufens der 'Lokalen Gruppe'.
Die 'Lokale Gruppe' ist wiederum ein Seitenast des riesigen Virgohaufens, dessen Kerngebiet unten links abgebildet ist. Die meisten Galaxien der dichtgedrängten Zentralregion sind elliptisch und sehr massereich. Dies gilt als Indiz dafür, dass Elliptische Galaxien durch Zusammenstöße von Spiralgalaxien entstanden sind. Die Aufnahme entstand am 14.3.99 zwischen 1:25 und 1:40 MEZ auf Kodak Pro Gold 400 mit einem 900/150mm 1:5 Newton Teleskop. Durch Anklicken wird eine Version angezeigt, die neben den Namen der abgebildeten Sternsysteme auch ihre ungefähre Helligkeit angibt (67 kb).
Experimente mit einer Mintron führten ab 2002 zu einer deutlichen Qualitätssteigerung.