Objekte des Monats: Die Plejaden Messier 45

Der offe­ne Stern­hau­fen der Ple­ja­den (Mes­sier 45) im Stern­bild Stier (Tau­rus) gehört zu den­je­ni­gen Objek­ten am Him­mel, die der Mensch­heit schon weit vor der Erfin­dung des Fern­roh­res bekannt waren. Sie sind Teil der Folk­lo­re und Mythen sehr vie­ler Kul­tu­ren der Erde, ein­schließ­lich der Hawai­ia­ner, Mao­ri und den aus­tra­li­schen Abori­gi­nes. Der Eigen­na­me des Stern­hau­fens ist grie­chi­schen Ursprungs. Denn in der grie­chi­schen Mytho­lo­gie sind die Ple­ja­den die Töch­ter des Tita­nen Atlas und der Pleio­ne. Eine Zeich­nung in den Höh­len von Las­caux, die in der Jung­stein­zeit vor 17.000 Jah­ren ent­stan­den sind, ist wahr­schein­lich die ältes­te bekann­te Dar­stel­lung der Ple­ja­den. Die Ster­nen­grup­pe wur­de vor 5.500 Jah­ren im meso­po­ta­mi­schen Sumer als eigen­stän­di­ges Stern­bild zum ers­ten Mal schrift­lich erwähnt. Wei­te­re schrift­li­che Erwäh­nun­gen gab es von den Assy­rern im 15. Jahr­hun­dert vor unse­rer Zeit sowie in Homers Schrif­ten Ili­as und Odys­see (um 750 bzw. 720 v.u.Z) sowie bei Hesi­od (um 700 v.u.Z). Ver­mut­lich sind die Ple­ja­den schon auf der bron­ze­zeit­li­chen Him­mels­schei­be von Nebra zu sehen, die um 1600 v. Chr. für astro­no­mi­sche Zwe­cke genutzt wur­de. Auf­grund der Prä­zi­si­on der Erd­ach­se, mar­kier­te der Stern­hau­fen vor 4.000 Jah­ren den unge­fäh­ren Schnitt­punkt zwi­schen Eklip­tik und des Him­mels­äqua­tor, das zur Eichung anti­ker Kalen­der wich­tig war. In den frü­hen Kul­tu­ren signa­li­sier­te der Unter­gang der Ple­ja­den den wich­ti­gen Zeit­punkt der Aus­saat und ihr heli­a­ki­scher Auf­stieg den Zeit­punkt der Ernte.

Gali­leo Gali­lei war wahr­schein­lich der ers­te Beob­ach­ter, der die Ple­ja­den durch ein Tele­skop betrach­te­te. Sei­ne Beob­ach­tung, ein­schließ­lich einer Skiz­ze des Stern­hau­fens mit 36 Ster­nen, ver­öf­fent­lich­te er in sei­ner Abhand­lung „Sider­eus Nun­ci­us“ im März 1610. Charles Mes­sier nahm den Stern­hau­fen am 4. März 1769 als Num­mer 45 in sei­nen berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf, mit dem Wis­sen, dass die Ple­ja­den bereits seit prä­his­to­ri­schen Zei­ten bekannt waren. Offen­sicht­lich woll­te Mes­sier eine län­ge­re Lis­te an Objek­ten ver­öf­fent­li­chen, als sein Kon­kur­rent Lacail­le. Im deut­schen Sprach­raum sind die Ple­ja­den auch als Glu­cke bzw. Gluck­hen­ne, Sie­ben Schwes­tern oder Sie­ben­ge­stirn bekannt. Sel­te­ner ist die Bezeich­nung Atlan­ti­den. Im Gegen­satz zu ande­ren Objek­ten im Mes­sier-Kata­log, tra­gen die Ple­ja­den kei­ne NGC- oder IC-Num­mern. Im Kata­log von Melot­te und Col­lin­der wer­den sie aber als Melot­te 20 und Col­lin­der 42 geführt. Die Ple­ja­den bil­den zusam­men mit den offe­nen Stern­hau­fen der Hya­den das so genann­te „Gol­de­ne Tor der Eklip­tik“. Son­ne, Mond und alle ande­ren Pla­ne­ten unse­res Son­nen­sys­tems müs­sen bei ihrer Wan­de­rung regel­mä­ßig die­se Him­mels­re­gi­on durch­lau­fen. Die Ple­ja­den ste­hen dabei nur 4 Grad von der Eklip­tik ent­fernt, so dass sie oft vom Mond bedeckt wer­den. Beson­ders spek­ta­ku­lär sind auch enge Begeg­nun­gen mit hel­len Pla­ne­ten unse­res Sonnensystems.

Ein Sternhaufen in unserer Nachbarschaft

Mes­sier 45 ist mit einem Alter von 115 Mil­lio­nen Jah­ren ein sehr jun­ger Stern­hau­fen in der hei­ße und blaue Ster­ne domi­nie­ren. Mit einer Hel­lig­keit von 1,6 Grö­ßen­klas­sen, sind die Ple­ja­den selbst aus hel­len Städ­ten her­aus schon sehr leicht mit dem blo­ßen Auge zu sehen. Meist erkennt man aber nur die hells­ten 6 bis 9 Ster­ne, die auch alle einen eige­nen Namen tra­gen. Unter bes­se­ren Sicht­be­din­gun­gen sind sogar über ein Dut­zend Ster­ne erkenn­bar. Die neun hells­ten Ster­ne sind nach den sie­ben Schwes­tern der grie­chi­schen Mytho­lo­gie, Alcyo­ne, Aster­ope, Elec­tra, Maia, Mer­ope, Tay­ge­ta und Celae­no und ihren Eltern Atlas und Pleio­ne benannt. Die Ent­fer­nung zu den Ple­ja­den ist seit der Gaia-Mis­si­on und durch VLBI-Mes­sun­gen rela­tiv genau bekannt und beträgt rund 136,2 ± 5,0 Par­sec oder 444 Licht­jah­re. Somit gehö­ren die Ple­ja­den zu den uns am nächs­ten lie­gen­den offe­nen Stern­hau­fen. Davor war die Ent­fer­nungs­mes­sung des Stern­hau­fens von vie­len Kon­tro­ver­sen geprägt, weil Mes­sun­gen des Hip­p­ar­cos-Satel­li­ten eine deut­lich Abwei­chung gegen­über der Par­al­la­xen­me­tho­de, die von der Erd­ober­flä­che aus gewon­nen wur­de, zeig­te. Die schein­ba­re Grö­ße des Stern­hau­fens am Him­mel beträgt unge­fähr 2 Grad, was 4 Voll­mond­durch­mes­sern ent­spricht. Die wah­re Aus­deh­nung der Ple­ja­den beträgt unge­fähr 43 Licht­jah­re. Die inne­re Regi­on, mit den hel­len Ple­ja­den­ster­nen, besitzt aber nur einen Durch­mes­ser von 7 Licht­jah­ren. Auf­grund der Stern­dich­te, die deut­lich gerin­ger als bei ver­gleich­ba­ren Stern­hau­fen ist, wird den Ple­ja­den nur eine gerin­ge Lebens­dau­er von unge­fähr 250 Mil­lio­nen Jah­ren beschie­nen. Auf­grund von Gra­vi­ta­ti­ons­wech­sel­wir­kun­gen der galak­ti­schen Nach­bar­schaft haben sich die Mit­glieds­ster­ne in die­ser Zeit so weit im Raum ver­teilt, dass der Stern­hau­fen als sol­ches nicht mehr zu erken­nen sein wird.

Der Stern­hau­fen besitzt mehr als 500 Mit­glieds­ster­ne, davon sehr vie­le Dop­pel- und Mehr­fach­ster­ne, und eine Gesamt­mas­se von über 800 Son­nen­mas­sen. Auch zahl­rei­che Brau­ne Zwer­ge sind bekannt, die weni­ger als 8% der Son­nen­mas­se und eine gerin­ge Tem­pe­ra­tur auf­wei­sen. Die­se ver­hin­der­ten Ster­ne sind nicht mas­se­reich genug, um die Kern­fu­si­on in ihrem Inne­ren zu zün­den. Es wird geschätzt, dass sie rund ¼ der Anzahl der Mit­glieds­ster­ne aus­ma­chen. In den Ple­ja­den wur­den auch eini­ge Wei­ße Zwer­ge gefun­den, was für einen jun­gen Stern­hau­fen recht unge­wöhn­lich erscheint. Man ver­mu­tet, dass die Nähe zu ande­ren Ster­nen bzw. die schnel­le Rota­ti­on oder Ster­nen­win­de einen gro­ßen Mas­sen­ver­lust bei die­sen Ster­nen ver­ur­sacht haben, so dass nur noch der hei­ße Kern übrig blieb.
Der hells­te Stern in den Ple­ja­den ist Alcyo­ne und besitzt eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 2,86 mag. Der Stern der Spek­tral­klas­se B7 besitzt die 1.400fache Son­nen­leucht­kraft, die sie­ben­fa­che Mas­se und den acht­fa­chen Durch­mes­ser unse­rer Son­ne. Außer­dem ist Alcyo­ne ein Mehr­fach­sys­tem aus ins­ge­samt 4 Kom­po­nen­ten. Der bekann­tes­te Ver­än­der­li­che ist der Stern Pleio­ne (BU Tau­ri), des­sen Ober­flä­che 100mal so schnell wie die Son­ne rotiert. Seit 1888 hat der Stern ver­schie­de­ne Hül­len­pha­sen durch­lau­fen, die den Stern kon­zen­trisch umge­ben und einen Hel­lig­keits­ab­fall bewirk­ten. Die Hel­lig­keit des Sterns schwankt des­halb unre­gel­mä­ßig zwi­schen 4,8 und 5,5 mag. Bei der Ana­ly­se von Infra­rot­bil­dern, die mit dem Spit­zer-Welt­raum­te­le­skop und dem Gemi­ni-Nord-Tele­skop auf­ge­nom­men wur­den wur­de fest­ge­stellt, dass der Mit­glieds­stern HD 23514 von einer Schei­be aus hei­ßen Staub­par­ti­keln umge­ben ist. Man ver­mu­tet, dass zur Zeit ein Pla­ne­ten­sys­tem um die­sen Stern entsteht.

Die Plejadennebel

Lang belich­te­te Fotos zei­gen, dass der Stern­hau­fen in einem Nebel aus Staub und Gas ein­ge­bet­tet ist. Hier­bei han­delt es sich um Refle­xi­ons­ne­bel, die das blaue Licht der jun­gen Ple­ja­den­ster­ne reflek­tie­ren und auch mit ver­schie­de­nen Num­mern im NGC-Kata­log ver­zeich­net sind. Die Ple­ja­den sind nicht, wie man frü­her annahm, aus die­sem Nebel ent­stan­den, son­dern durch­que­ren zur­zeit den Rand einer Mole­kül­wol­ke, die als Tau­rus-Auri­ga-Dun­kel­ne­bel­kom­plex bekannt ist. Denn der gesam­te ursprüng­li­che Staub, der durch die Ent­ste­hung der Ple­ja­den­ster­ne übrig geblie­ben wäre, hät­te sich in den 100 Mil­lio­nen Jah­ren, auf­grund des Strah­lungs­drucks der Mit­glieds­ster­ne, bereits auf­ge­löst. Stu­di­en zei­gen, dass der für die Nebel ver­ant­wort­li­che Staub nicht gleich­mä­ßig ver­teilt ist, son­dern sich haupt­säch­lich in zwei Schich­ten ent­lang der Sicht­li­nie zum Stern­hau­fen kon­zen­triert. Sie befin­den sich dem­zu­fol­ge nur zufäl­lig in der­sel­ben Milch­stra­ßen­re­gi­on. Ein Hin­weis auf die­sen Umstand sind auch unter­schied­li­che Radi­al­ge­schwin­dig­kei­ten der Ple­ja­den­ster­ne und des Nebels sel­ber. In 30.000 Jah­ren legen die Mit­glie­der des Stern­hau­fens eine Ent­fer­nung zurück, die des schein­ba­ren Durch­mes­sers des Voll­mon­des am Him­mel ent­spricht. Dabei bewe­gen sie sich auf eine Stel­le am Him­mel zu, die sich in der Nähe der Füße des Stern­bild Ori­on befin­den. Die blaue Far­be der Refle­xi­ons­ne­bel kommt durch die Streu­ung von blau­en Licht der hells­ten Ple­ja­den­ster­ne an klei­nen Staub­par­ti­keln. Nur im süd­li­chen Teil der Ple­ja­den wird eine leicht röt­li­che Fär­bung des Nebels gefun­den die anzeigt, dass dort die star­ke UV Strah­lung der Ster­ne das umge­ben­de Gas ionisiert.

Selbst mit mitt­le­ren Tele­sko­pen und reich­lich Beob­ach­tungs­er­fah­rung sind die­se Nebel nur sehr schwer aus­zu­ma­chen, da das Licht der hel­len Ster­ne die­se Nebel über­strah­len. Außer­dem sind ein dunk­ler Him­mel und opti­ma­le Sicht­be­din­gun­gen sowie eine sau­be­re Optik not­wen­dig. Der hells­te Nebel in den Ple­ja­den ist NGC 1435, der um den 4 mag hel­len Stern Mer­ope zu sehen ist und auch als Mer­ope-Nebel bekannt ist. Die­ser wur­de am 19. Okto­ber 1859 von Wil­helm Tem­pel in Vene­dig mit Hil­fe eines 4 Zoll Refrak­tors visu­ell ent­deckt, als Tem­pel eine Kar­te der Ple­ja­den erstell­te. Ande­re Beob­ach­ter mit grö­ße­ren Instru­men­ten sahen die­sen Nebel nicht, so dass des­sen Exis­tenz lan­ge Zeit bestrit­ten wur­de, bis die ers­ten Foto­gra­fien die Exis­tenz die­ser Nebel bestä­tig­ten. Direkt bei Mer­ope befin­det sich noch IC 359. Es ist ein klei­ner Nebel, der sich nur 0,06 Lj vom Stern ent­fernt befin­det. Die­ser ist auch als „Bar­nards Mer­ope-Nebel“ bekannt und wur­de 1890 von Edward Emer­son Bar­nard ent­deckt. Der Maia-Nebel wur­de am 16. Novem­ber 1885 von den fran­zö­si­schen Brü­dern Paul und Pro­sper Hen­ry gefun­den und besitzt die Num­mer 1432 im NGC-Katalog.

Beobachtung

Das Sie­ben­ge­stirn ist in den Win­ter­mo­na­ten von der Nord­halb­ku­gel der Erde aus schon sehr leicht mit blo­ßem Auge erkenn­bar und bis in mitt­le­re süd­li­che­re Brei­ten sicht­bar. Am bes­ten ver­wen­det man für die Beob­ach­tung des Stern­hau­fens einen Feld­ste­cher oder ein klei­nes Tele­skop mit gerin­ger Ver­grö­ße­rung. Unter einem auf­ge­hell­ten Stadt­him­mel erkennt man nur die hells­ten 6 Ster­ne, die in ihrer Anord­nung an einen klei­nen Wagen erin­nern. Die­se sind Atlas, Mer­ope, Elec­tra, Maia und Tay­ge­ta, die eine Hel­lig­keit zwi­schen 3,6 und 4,2 mag auf­wei­sen. Unter einem dunk­len Land­him­mel sind bis zu 9 Ster­ne und unter exzel­len­ten Bedin­gun­gen 10 bis 11 Ster­ne sicht­bar. Man­che Beob­ach­ter berich­ten sogar von 18 mit blo­ßem Auge sicht­ba­ren Ster­nen. Ein klei­ner Feld­ste­cher zeigt mehr als 20 hel­le­re Ster­ne in einem rund 2° gro­ßen Feld, wobei sich die hells­ten Ple­ja­den­ster­ne auf einem Gebiet von ca. 1° Durch­mes­ser kon­zen­trie­ren. Mit einem 7x50 bzw. 10x50 Fern­glas, sind über 30 bis 40 hel­le und schwä­che­re Ein­zel­ster­ne erkenn­bar. Süd­lich von Alcyo­ne schließt sich eine auf­fäl­li­ge Ket­te von Ster­nen der 7. bis 9. Grö­ßen­klas­se an. Im 3 bis 4 Zoll Refrak­tor und 25-facher Ver­grö­ße­rung stei­gert sich die Anzahl der sicht­ba­ren Ster­ne auf 80 bis 100. Höhe­re Ver­grö­ße­run­gen zer­stö­ren den Hau­fen­cha­rak­ter, da man dann nur noch wenig Ein­zel­ster­ne sieht. In den Ple­ja­den sind nun vie­le enge Dop­pel­ster­ne sicht­bar, von denen eini­ge der Haupt­ster­ne eben­falls dop­pelt erschei­nen. Auf lang belich­te­ten Auf­nah­men tre­ten sehr schön die blau­en Gas und Staub­schwa­den her­vor, in denen die Ple­ja­den ein­ge­bet­tet sind. Sie sind visu­ell recht schwie­rig aus­zu­ma­chen. Ein hel­ler, ca. 20 Bogen­mi­nu­ten gro­ßer und annä­hernd drei­ecks­för­mi­ge Nebel befin­det sich direkt süd­lich des Sterns Mer­ope. Unter einem dunk­len und kla­ren Him­mel gelingt die Sich­tung des Mer­ope-Nebels sogar mit einem 10x50 Fern­glas! Mit einem 5 bis 6‑Zöller und höhe­rer Ver­grö­ße­rung erkennt man sogar andeu­tungs­wei­se sei­ne fase­ri­ge Struk­tur. Ins­ge­samt sind mit die­ser Tele­s­ko­pöff­nung 150 bis 180 Ster­ne erkenn­bar. Ein wei­te­rer Nebel ist öst­lich des Sterns Maia zu sehen. Um auch die ande­ren, deut­lich schwä­che­ren Nebel um die Ple­ja­den­ster­ne visu­ell wahr­neh­men zu kön­nen, beob­ach­tet man am bes­ten mit Öff­nun­gen zwi­schen 8 und 12 Zoll. Mit 14 Zoll Öff­nung sind über das gesam­te Gesichts­feld meh­re­re hun­dert Ster­ne und hauch­fei­ne Nebel­schwa­den erkennbar.

Mes­sier 45 befin­det sich unge­fähr eine Hand­span­ne nord­west­lich des Win­ter­stern­bilds Ori­ons und ist der am leich­tes­ten mit blo­ßem Auge erkenn­ba­re offe­ne Stern­hau­fen des Him­mels. Unter einem licht­ver­schmutz­ten Him­mel sind die Ple­ja­den womög­lich gar nicht so ein­fach zu erken­nen. Geht man vom hel­len röt­li­chen Haupt­stern Alde­ba­ran im Stier aus, befin­den sie sich unge­fähr 14 Grad nord­west­lich die­ses Sterns.

Auf­such­kar­te Ple­ja­den (Mes­sier 45) (128,6 KiB, 463 hits)

Steckbrief für Messier 45