Objekte des Monats: Der Kugelsternhaufen Messier 3

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Mes­sier 3 (NGC 5272), im nörd­li­chen Stern­bild der Jagd­hun­de (Canes Vena­ti­ci), ist ein galak­ti­scher Kugel­stern­hau­fen, der am 3. Mai 1764 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Charles Mes­sier ent­deckt wur­de. Es war das ers­te Objekt, das Mes­sier eigen­hän­dig auf­ge­fun­den hat. Er beschrieb das Objekt als 3 Bogen­mi­nu­ten gro­ßen, run­den Nebel ohne Ster­ne, mit einem leuch­ten­den Zen­trum und nahm ihn dann als 3. Objekt in sei­nen berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf. Wahr­schein­lich war es die­ses Objekt, das Mes­sier ver­an­lasst hat, eine sys­te­ma­ti­sche Suche nach neb­li­gen Objek­ten am Him­mel zu begin­nen. Im Jahr 1784 konn­te der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel den Kugel­hau­fen, mit Hil­fe sei­nes 20 Fuß lan­gen Tele­skops, schließ­lich in einen „schö­nen Stern­hau­fen“ auflösen.

Einer der schönsten Kugelhaufen des Nordhimmels

Mes­sier 3 gehört sicher zu den inter­es­san­tes­ten, mit einer Aus­deh­nung von 220 Licht­jah­ren und rund einer hal­ben Mil­li­on Mit­glie­der­ster­nen, auch zu den größ­ten und hells­ten Kugel­stern­hau­fen des Nord­him­mels. Er befin­det sich nahe der Gren­ze der Stern­bil­der Jagd­hun­de, Bären­hü­ter und Haar der Bere­ni­ke, in einer von hel­len Ster­nen sehr armen Gegend. Der Kugel­hau­fen besitzt eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 6,3 mag und eine Win­kel­aus­deh­nung von 18 Bogen­mi­nu­ten und ist unter einem sehr dunk­len Land­him­mel theo­re­tisch schon mit dem blo­ßen Auge zu sehen. Spä­tes­tens mit Hil­fe eines Fern­gla­ses ist M 3 ein ein­fa­ches Objekt, selbst für den Stadt­be­woh­ner. Die Ent­fer­nung zur Erde beträgt 33.900 Licht­jah­re und sein Alter gut 11,4 Mil­li­ar­den Jah­re. M 3 besitzt die 300.000-fache Leucht­kraft unse­res Zen­tral­ge­stirns, eine Gesamt­mas­se von 450.000 bis 800.000 Son­nen und zählt somit auch zu den größ­ten und hells­ten kugel­för­mi­gen Stern­hau­fen unse­rer Milch­stra­ße. Stün­de Mes­sier 3 in der glei­chen Ent­fer­nung wie der Her­ku­le­shau­fen (Mes­sier 13), wür­de er M 13 an Grö­ße und Hel­lig­keit deut­lich über­tref­fen! Gleich­zei­tig gehört M 3 zu den am bes­ten unter­such­ten Kugel­stern­hau­fen und besitzt mit 274 eine unge­wöhn­lich gro­ße Anzahl an varia­ble Ster­nen, die zum ers­ten Mal im Jahr 1889 von dem ame­ri­ka­ni­schen Astro­no­men und Phy­si­ker Edward Charles Picke­ring ent­deckt wur­den. Bis zum Jahr 1913 konn­te der ame­ri­ka­ni­sche Astro­nom Solon Irving Bai­ley ins­ge­samt 225 die­ser Ver­än­der­li­chen fin­den. Heut­zu­ta­ge sind ins­ge­samt 274 Ver­än­der­li­che in M 3 bekannt. 222 die­ser Ster­ne sind Hau­fen­ver­än­der­li­che vom RR-Lyrae-Typ. Die­se die­nen zur Ent­fer­nungs­be­stim­mung und zur Eichung der kos­mi­schen Ent­fer­nungs­lei­ter. Außer­dem ent­hält der Kugel­hau­fen eine gro­ße Anzahl bläu­li­cher Ster­ne, die Blue Stragg­lers (Blaue Nach­züg­ler) genannt wer­den. Die­se Haupt­rei­hen­ster­ne soll­ten, auf­grund des Alters des Kugel­hau­fens, eigent­lich nicht vor­han­den sein und erschei­nen jün­ger als der Rest der Mit­glieds­ster­ne. Sie ent­stan­den wahr­schein­lich durch die Wech­sel­wir­kung über einen Mas­sen­trans­fer oder Kol­li­si­on bzw. Ver­schmel­zung zwei­er Ster­ne in einem engen Doppelsternsystem.

Messier 3
Mes­sier 3 in den Jagd­hun­den – Auf­nah­me von Mario Richter

Mes­sier 3 steht ziem­lich iso­liert im inne­ren Halo unse­rer Gala­xis. Er umrun­det inner­halb von 300 Mil­lio­nen Jah­ren die Milch­stra­ße auf einer stark ellip­ti­schen Bahn, die auch stark gegen die Ebe­ne unse­rer Gala­xis geneigt ist. Zur Zeit befin­det sich der Kugel­stern­hau­fen 31.600 Licht­jah­re über der galak­ti­schen Ebe­ne und 38.800 Licht­jah­re vom Zen­trum der Milch­stra­ße ent­fernt, in der Nähe des galak­ti­schen Nord­pols. Sein Abstand zum galak­ti­schen Zen­trum schwankt zwi­schen 15.000 und 50.000 Licht­jah­ren. Mes­sier 3 weist für einen Kugel­stern­hau­fen eine rela­tiv hohe Häu­fig­keit schwe­rer Ele­men­te jen­seits von Was­ser­stoff und Heli­um auf und ist des­halb der Pro­to­typ für den Oos­ter­hoff-Typ-I-Clus­ter metall­rei­cher Kugel­stern­hau­fen. Aller­dings ent­hält M 3 trotz­dem nur 1/32 so viel „Metall“ wie unse­re Son­ne. Das dich­te Kern­ge­biet besitzt einen Durch­mes­ser von 1,1 Bogen­mi­nu­ten und ist somit rund 11 Licht­jah­re groß. Die gra­vi­ta­ti­ve Wir­kung des Hau­fens reicht bis in eine Ent­fer­nung von 760 Licht­jah­ren vom Kern. Die hells­ten Ster­ne des Hau­fens errei­chen eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 12,7 Größenklassen.

Beobachtung

Mes­sier 3 ist neben Mes­sier 13 ein belieb­tes Ziel für Ama­teur­as­tro­no­men und mit Hil­fe eines klei­nen 8x42 Fern­gla­ses bereits als unschar­fer Stern erkenn­bar. Unter einem sehr dunk­len Beob­ach­tungs­stand­ort gelingt eine Sich­tung des Kugel­stern­hau­fens sogar mit dem blo­ßem Auge. Lei­der steht nur ein hal­bes Grad süd­west­lich Hau­fens ein oran­ger K3-Rie­se mit der Kata­log­be­zeich­nung SAO 82944, der auf­grund sei­ner ähn­li­chen Hel­lig­keit von 6,2 mag, leicht mit dem Kugel­hau­fen ver­wech­selt wer­den kann. Mit einem 16x70 Astro­g­las erscheint der Stern­hau­fen deut­lich aus­ge­dehn­ter und als nahe­zu kreis­run­der, dif­fu­ser Nebel ähn­lich, wie ihn Mes­sier im 18. Jahr­hun­dert beschrieb. Die Auf­lö­sung des Stern­hau­fens in ein­zel­ne Ster­ne ist deut­lich schwie­ri­ger als bei Mes­sier 5 in der Schlan­ge oder bei Mes­sier 13 im Her­ku­les. Beob­ach­tet man unter Zuhil­fe­nah­me eines 3 Zoll Tele­skops, ähnelt der Stern­hau­fen einem hel­len, gro­ßen und leicht ova­len Licht­ball mit etwas hel­le­rem Zen­trum. Ein­zelster­ne sind mit die­ser Tele­sko­p­öff­nung und hoher Ver­grö­ße­run­gen noch nicht erkenn­bar. Bei indi­rek­tem Sehen erscheint der Rand­be­reich des Hau­fens aber leicht kör­nig. Mit 4 bis 6 Zoll Öff­nung erscheint M 3 hell und groß. Mit 100-facher Ver­grö­ße­rung ist bereits der Rand­be­reich gut in sehr schwa­che Ein­zelster­ne auf­ge­löst. Die­se Ster­ne sind gleich­mä­ßig um den Hau­fen her­um ver­teilt. Aller­dings bleibt das ziem­lich kom­pak­te und leicht kon­zen­trisch lie­gen­de Zen­trum noch nebel­haft. Mit 8 bis 10 Zoll Öff­nung und 100-facher Ver­grö­ße­rung sind nun auch im Zen­tral­be­reich ein­zel­ne Mit­glieds­ster­ne zu erken­nen. Der Hau­fen ist dann zu etwa 2/3 auf­ge­löst. Die Ster­ne in den Außen­be­rei­chen sind radi­al ange­ord­net, was Mes­sier 3 eher ein kranz­ar­ti­ges Aus­se­hen ver­leiht. Sein Zen­trum scheint etwas nach Wes­ten hin ver­setzt zu sein. Bei genaue­rem Hin­se­hen erkennt man, dass die Hau­fen­ster­ne einen blas­sen Farb­ton von gelb bis blau auf­wei­sen. Aus die­sem Grund wird M 3 oft auch als der far­ben­präch­tigs­te Kugel­stern­hau­fen des Nord­him­mels bezeich­net. Mit 12 Zoll Öff­nung ist schließ­lich auch das Zen­trum voll­stän­dig in Ein­zelster­ne auf­ge­löst. Aller­feins­te Ster­ne wer­den über die gesam­te Hau­fen­flä­che sicht­bar, die fast das gesam­te Gesichts­feld bede­cken. Dabei kann man getrost zu Ver­grö­ße­run­gen zwi­schen 150 bis 300fach greifen.

Aufsuchkarte
Auf­such­kar­te für Mes­sier 3 – erstellt mit SkytechX

Der Kugel­stern­hau­fen befin­det sich an der süd­li­chen Gren­ze des Stern­bilds Jagd­hun­de und kann vor allem in den Früh­lings- und Som­mer­mo­na­ten sehr gut beob­ach­tet wer­den. Mes­sier 3 befin­det sich dabei auf hal­ber Stre­cke der Ver­bin­dungs­li­nie zwi­schen Ark­tur (Alpha Bootis, ‑0,05 mag) und Cor Caro­li (Alpha Canum Vena­ti­co­rum, 2,9 mag) sowie 6° öst­lich der Linie von Beta Comae (4,2 mag) und Gam­ma Comae (4,4 mag). Mes­sier 3 steht nahe am Schnitt­punkt die­ser Linie und etwas in Rich­tung Ark­tur versetzt.

  Auf­such­kar­te Mes­sier 3 (65,6 KiB, 84 hits)

Steckbrief für Messier 3

Objekt­na­meMes­sier 3
Kata­log­be­zeich­nungNGC 5272, GCL 25
TypKugel­stern­hau­fen, VI
Stern­bildJagd­hun­de (Canes Venatici)
Rekt­aszen­si­on (J2000.0)13h 42m 11,2s
Dekli­na­ti­on (J2000.0)+28° 22′ 34″
V Hel­lig­keit6,3 mag
Flä­chen­hel­lig­keit11,0 mag
Win­kel­aus­deh­nung18,6′
Durch­mes­ser220 Licht­jah­re
Ent­fer­nung33.900 Licht­jah­re
Beschrei­bung!!,eB,vL,vsmbM,st 11..; Lord Ros­se-sev dark marks wit­hin 5′ of center
Ent­de­ckerCharles Mes­sier, 1764
Ster­n­at­lan­tenCam­bridge Star Atlas Chart 5
Inter­stel­lar­um Deep Sky Atlas Chart 33
Mill­en­ni­um Star Atlas: Charts 651–652 (Vol II)
Pocket Sky Atlas Chart 44
Sky Atlas 2000 Chart 7
Ura­no­me­tria 2nd Ed. Chart 71

Andreas

Andreas Schnabel war bis zum Ende der Astronomie-Zeitschrift "Abenteuer Astronomie" im Jahr 2018 als Kolumnist tätig und schrieb dort über die aktuell sichtbaren Kometen. Neben Astronomie, betreibt der Autor des Blogs auch Fotografie und zeige diese Bilder u.a. auf Flickr.

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