Objekte des Monats: Der „Doppelsternhaufen“ Messier 46 & Messier 47

Der offe­ne Stern­hau­fen Mes­sier 46 (NGC 2437) wur­de am 19. Febru­ar 1771 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Charles Mes­sier ent­deckt. Er beschrieb ihn als Hau­fen schwa­cher Ster­ne mit etwas Nebel und war das 1. Objekt, nach­dem er die ers­te Aus­ga­be sei­ner berühm­ten Nebel­lis­te ver­öf­fent­licht hat­te. Caro­li­ne Her­schel, die Schwes­ter des deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Wil­helm Her­schel, ent­deck­te den Stern­hau­fen am 4. März 1783 unab­hän­gig von Mes­sier. Her­schel ver­maß die Posi­ti­on des Stern­hau­fens 2 Jah­re spä­ter und nahm ihn in sei­ne Lis­te der Deep-Sky-Objek­te auf. In unmit­tel­ba­rer Nach­bar­schaft zu M 46 befin­det sich auch Mes­sier 47 (NGC 2422), der von dem sizi­lia­ni­schen Astro­no­men Gio­van­ni Bat­tis­ta Hodier­na um 1654 auf­ge­fun­den wur­de. Er notier­te: „Nebel zwi­schen den bei­den Hun­den“. Die Ent­de­ckung Hodier­nas blieb aller­dings bis in das Jahr 1984 ver­bor­gen. Mes­sier beob­ach­te­te M 47 in der­sel­ben Nacht wie M 46 und beschrieb ihn als Stern­hau­fen mit eini­gen hel­len Ster­nen ohne Nebel. Aller­dings mach­te Mes­sier einen Vor­zei­chen­feh­ler bei der Posi­ti­ons­be­stim­mung, so dass Wil­helm Her­schel den Stern­hau­fen am 4. Febru­ar 1785 unab­hän­gig neu ent­deck­te. Er sah in ihm eine dich­te Ansamm­lung von gro­ßen und klei­nen Ster­nen. Lan­ge Zeit galt M 46 als „ver­lo­re­nes“ Mes­sier-Objekt, bis der kana­di­sche Astro­nom T.F. Mor­ris im Jahr 1959 die Iden­ti­fi­zie­rung gelang. Bei­de Stern­hau­fen befin­den im süd­li­chen Stern­bild Hin­ter­deck (Pup­pis).

„Doppelhaufen“ in unterschiedlicher Entfernung

Mes­sier 46 und Mes­sier 47 bil­den ein schö­nes Paar hel­ler offe­ner Stern­hau­fen im Ach­ter­deck des Schif­fes, am äuße­ren Rand des Ban­des der Win­ter­milch­stra­ße und in nahe­zu ent­ge­gen gesetz­ter Rich­tung zum Zen­trum unse­rer Gala­xis. Die bei­den Stern­hau­fen ste­hen nur 1,3° von­ein­an­der ent­fernt, befin­den sich räum­lich gese­hen aber in unter­schied­li­chen Ent­fer­nun­gen zur Erde. Mes­sier 46 steht mit 5.400 Licht­jah­ren deut­lich wei­ter im Hin­ter­grund, als der 1.560 Licht­jah­re von der Erde ent­fern­te Mes­sier 47. Damit steht uns M 47 unge­fähr ein Drit­tel näher als M 46. Mit einer Hel­lig­keit von 6,1 mag (M 46) und 4,4 mag (M 47) sind bei­de Stern­hau­fen in jedem Fern­glas und M 47 unter einem dunk­len Land­him­mel sogar frei­sich­tig zu beob­ach­ten. Aller­dings ver­hin­dert von unse­ren Brei­ten aus gese­hen der Hori­zont­dunst und die Licht­ver­schmut­zung in der Regel eine Sich­tung des Stern­hau­fens mit dem blo­ßen Auge. M 47 unter­schei­det sich in sei­nem Erschei­nungs­bild auch deut­lich von M 46.

Messier 46

Mes­sier 46 ist 27 Bogen­mi­nu­ten groß, was unge­fähr die Grö­ße des Voll­mon­des an unse­rem Him­mel ent­spricht. Auf die Ent­fer­nung gerech­net beträgt der wah­re Durch­mes­ser des Stern­hau­fens rund 30 Licht­jah­re. M 46 ist sehr ster­nen­reich und ent­hält rund 150 Ein­zel­ster­ne der 10. bis 13. Grö­ßen­klas­se, die rund 251 Mil­lio­nen Jah­re alt sind. Unter­su­chun­gen legen aber nahe, dass der Stern­hau­fen bis zu 500 Mit­glieds­ster­ne und eine Gesamt­mas­se von 453 Son­nen­mas­sen ent­hal­ten könn­te. Der hells­te Stern, ein A0 Stern mit der 100-fachen Son­nen­leucht­kraft, ist 8,7 mag hell und trägt die Bezeich­nung HD 62000. Die Mit­glieds­ster­ne im Hau­fen sind gleich­mä­ßig ver­teilt und eine Zunah­me der Stern­dich­te zur Mit­te hin ist kaum wahr­nehm­bar. Im infra­ro­ten Licht ist sei­ne räum­li­che Aus­deh­nung etwas grö­ßer als im sicht­ba­ren Licht. Wahr­schein­lich hat der Stern­hau­fen eine Mas­sen­se­gre­ga­ti­on durch­lau­fen, wobei die mas­se­rei­che­ren Ster­ne ins Zen­trum gewan­dert sind und die licht­schwa­chen, mas­se­är­me­ren Ster­ne, die vor allem im roten Spek­tral­be­reich leuch­ten, in die Außen­be­rei­che. Die schwä­che­ren Ster­ne, die sich nach Süden und Nor­den aus­deh­nen, könn­te ein Gezei­ten­schweif sein, der auf eine frü­he­re Wech­sel­wir­kung mit einem ande­ren Objekt zurück­zu­füh­ren ist.

Der planetarische Nebel NGC 2438 in M 46

Nur 7 Bogen­mi­nu­ten nord­öst­lich des Zen­trums von M 46 befin­det sich der pla­ne­ta­ri­sche Nebel NGC 2438. Auf­grund des Alters sei­nes Zen­tral­sterns und sei­ner unter­schied­li­chen Radi­al­ge­schwin­dig­keit, kann der Nebel nur ein Vor­der­grund­ob­jekt sein und ist somit kein ech­tes Mit­glied des Stern­hau­fens. NGC 2438 befin­det sich knapp 2.900 Licht­jah­re von unse­rem Son­nen­sys­tem ent­fernt. Nach neus­ten Mes­sun­gen der Raum­son­de Gaia, die die Par­al­la­xe des 75.000 Kel­vin hei­ßen Zen­tral­sterns gemes­sen hat, befin­det sich der Nebel sogar in einem Abstand von nur 1.370 Licht­jah­ren zu Erde. Der pla­ne­ta­ri­sche Nebel besteht aus meh­re­ren Scha­len und ent­stand wahr­schein­lich vor rund 45.000 Jah­ren, als der Zen­tral­stern, durch sei­nen star­ken Ster­nen­wind in sei­ner AGB-Pha­se, sei­ne äuße­ren Hül­len abge­sto­ßen hat. Heut­zu­ta­ge besitzt die Hül­le eine Aus­deh­nung von 70.000 AE bzw. ein Licht­jahr. Mit einer Hel­lig­keit von 10,8 mag und einer Aus­deh­nung von 1,1 Bogen­mi­nu­ten am Him­mel, ist der Nebel aber schon in mitt­le­ren Tele­sko­pen beob­acht­bar. Er wur­de am 19. März 1786 von Wil­helm Her­schel entdeckt.

Messier 47

Mes­sier 47 ist deut­lich hel­ler als M 46, mäßig ster­nen­reich und locker zur Mit­te hin kon­zen­triert. Mit einem schein­ba­ren Durch­mes­ser von 30 Bogen­mi­nu­ten, besitzt der Stern­hau­fen eben­falls die schein­ba­re Aus­deh­nung wie unser Erd­tra­bant am Him­mel. Abso­lut gese­hen ist M 46 aber mit Abstand der grö­ße­re der bei­den Stern­hau­fen. M 47 ent­hält rund 50 mit Ama­teur­te­le­sko­pen sicht­ba­re Ein­zel­ster­ne, die sich in einem Gebiet von ca. 15 Licht­jah­ren Aus­deh­nung ver­tei­len. Von der Stern­po­pu­la­ti­on her ähnelt der Stern­hau­fen den Ple­ja­den (Mes­sier 45) im Stern­bild Stier. Die Ster­nen­dich­te, im zen­tra­len Teil des Hau­fens, beträgt unge­fähr 16 Ster­ne pro Kubik­par­sec. Ins­ge­samt ent­hält M 47 rund 500 Mit­glie­der, bis zu einer Hel­lig­keit von 19 Grö­ßen­klas­sen. Im Ver­gleich zu M 46, sind die Ster­ne, mit einem Alter von 78 Mil­lio­nen Jah­ren, auch deut­lich jün­ger. Man fin­det über­wie­gend hei­ße Haupt­rei­hen- und Rie­sen­ster­ne der Spek­tral­klas­se A und B. Der hells­te von ihnen (HD 60855, Spek­tral­klas­se B2) steht 7 Bogen­mi­nu­ten west­lich des Zen­trums und besitzt eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 5,7 Grö­ßen­klas­sen und eine Leucht­kraft von 1250 Son­nen. M 47 ent­hält auch meh­re­re Be-Ster­ne. Der hells­te von Ihnen ist HD 60856 (8,0 mag). Be-Ster­ne sind am Äqua­tor stark abge­plat­tet und fal­len durch star­ke Was­ser­stoff-Bal­mer Emis­si­ons­li­ni­en in ihren Spek­tren auf, die auf ato­ma­re Über­gän­ge schwe­rer Ele­men­te wie Eisen, Sili­zi­um und Magne­si­um zurück­zu­füh­ren sind. Zwei oran­ge Rie­sen­ster­ne der Spek­tral­klas­se K sind eben­falls Mit­glie­der des Stern­hau­fens und besit­zen die 200-fache Leucht­kraft unse­rer Son­ne. Im Zen­trum von Mes­sier 47 kön­nen auf­merk­sa­me Beob­ach­ter einen hüb­schen gelb-oran­ger Dop­pel­stern mit der Bezeich­nung Struve 1121 erken­nen. Bei­de Ster­ne besit­zen eine Hel­lig­keit von 7,9 mag und ste­hen nur 7,4 Bogen­se­kun­den aus­ein­an­der. Der ver­än­der­li­che Stern KQ Pup­pis ist eben­falls ein Hau­fen­mit­glied und besitzt eine Hel­lig­keits­am­pli­tu­de von etwa 5 Grö­ßen­klas­sen. Die­ser oran­ge erschei­nen­de Stern bil­det mit den ande­ren Hau­fen­mit­glie­dern einen schö­nen Farb­kon­trast. Die Extink­ti­on in der Sicht­li­nie von M 47 ist gering und beträgt nur 0,5 Magnituden.

Nur 40 Bogen­mi­nu­ten nörd­lich des Hau­fens steht NGC 2423. Das Objekt ist eben­falls ein offe­ner Stern­hau­fen in mehr als 3.000 Licht­jah­ren Ent­fer­nung. Mit einer Hel­lig­keit von 6,7 Grö­ßen­klas­sen und ein­erschein­ba­ren Aus­deh­nung von 15 Bogen­mi­nu­ten am Him­mel, ist der Stern­hau­fen im Feld­ste­cher bereits als dif­fu­ser Licht­fleck und in Tele­sko­pen als locke­rer Hau­fen von 11 mag hel­len Ster­nen zu erken­nen. NGC 2423 ent­hält rund 30 Mitgliedssterne.

Beobachtung

Unmit­tel­bar öst­lich von M 47 befin­det sich im sel­ben Gesichts­feld des 10x50 Feld­ste­chers Mes­sier 46. Die­ser erscheint aller­dings nur als deut­lich schwä­cher leuch­ten­des und zumeist unauf­ge­lös­tes Wölk­chen. Nur ein­zel­ne Ster­ne blitz­ten bei indi­rek­tem Sehen zeit­wei­se her­vor. Für das blo­ße Auge liegt der Stern­hau­fen hart an der Gren­ze zur Sicht­bar­keit, vor allem von süd­li­che­ren Stand­or­ten aus. Im 10x70 Fuji­non-Feld­ste­cher erscheint der Stern­hau­fen bereits kör­nig. Mit einem klei­nen 80 mm Refrak­tor und mitt­le­ren Ver­grö­ße­run­gen sind in M 46 rund 30 Ein­zel­ster­ne der 9. Grö­ßen­klas­se erkenn­bar. Die­se ste­hen in bemer­kens­wer­ter gleich­mä­ßi­ger Hel­lig­keit und Ver­tei­lung vor einem neb­li­gen Hin­ter­grund schwä­che­rer, unauf­ge­lös­ter Ster­ne. Mit 4 bis 6 Zoll Öff­nung erschei­nen 40 bis 60 Ein­zel­ster­ne, die locker und sehr gleich­mä­ßig über das Gesichts­feld ver­teilt sind. Eine Kon­zen­tra­ti­on zum Hau­fen­zen­trum hin ist nicht wahr­nehm­bar. Eine dich­te­re Kon­zen­tra­ti­on an Ster­nen exis­tiert nur am süd­li­chen Rand, getrennt durch eine dunk­le­re Spur. Der Stern­hau­fen ist ab einer Öff­nung von 6 bis 8 Zoll nun voll­stän­dig in 70 bis 80 Ein­zel­ster­ne auf­ge­löst. Mit sei­nen schwä­che­ren Mit­glie­dern der 11. bis 13. Grö­ßen­klas­se erscheint er nun sehr ster­nen­reich. Ab 100-facher Ver­grö­ße­rung füllt der Stern­hau­fen das gesam­te Gesichts­feld des Fern­rohrs aus. In Tele­sko­pen ab 10 bis 12 Zoll Öff­nung leuch­ten über 150 Ster­ne, die unter­ein­an­der einen hüb­schen Farb­kon­trast von blau bis rot-oran­ge bilden. 

Ab 5 bis 6 Zoll Öff­nung ist der pla­ne­ta­ri­sche Nebel NGC 2438 zu erken­nen, der unter guten Bedin­gun­gen bereits im 4 Zöl­ler und hoher Ver­grö­ße­rung zu erah­nen ist. Er erscheint aber nur als blas­se und gleich­mä­ßig hel­le, grün­li­che Nebel­schei­be, im nörd­li­chen Bereich von Mes­sier 46. Ein Stern der 11. Grö­ßen­klas­se berührt den Rand des Nebels. Ein UHC-Fil­ter hilft bei der Beob­ach­tung und Sich­tung von Details. Mit Tele­sko­pen von 8 bis 12 Zoll Öff­nung und Ver­grö­ße­run­gen um 150-fach, erkennt man eine ungleich­mä­ßi­ge hel­le, leicht ova­le Ring­struk­tur, die sich gut von der Umge­bung des Stern­hau­fens abhebt. Der Nebel ähnelt jetzt einem Donut. In der Nähe des Nebel­zen­trums befin­det sich ein Stern der 13. Grö­ßen­klas­sen, der nicht mit dem Zen­tral­stern ver­wech­selt wer­den soll­te. Auch inner­halb von NGC 2438 befin­den sich eini­ge schwa­che Ster­ne. Der ech­te Zen­tral­stern besitzt nur eine Hel­lig­keit von 17,5 mag und ist sehr gro­ßen Tele­sko­pen vorbehalten.

Mes­sier 47 ist in einer dunk­len, kla­ren und kal­ten Win­ter­nacht über­ra­schend ein­fach als dif­fu­ser, klei­ner Licht­fleck mit blo­ßem Auge sicht­bar. Im Sucher­te­le­skop oder im 7x50 Fern­glas erscheint er sehr hell und in rund 10 bis 15 Ein­zel­ster­ne auf­ge­löst, die an die Form des Stern­bilds Pfeil erin­nern. Im Gegen­satz zu M 46, besitzt M 47 weni­ge, dafür aber deut­lich hel­le­re und locker ver­teil­te Ster­ne. Der bes­te Ein­druck ergibt sich in mei­nem 16x70 Fuji­non-Feld­ste­cher, wo bis zu 25 Ster­ne sicht­bar wer­den. Durch die höhe­re Ver­grö­ße­rung sind nun auch schwä­che­re Ein­zel­ster­ne erkenn­bar. Mit rund 50-facher Ver­grö­ße­rung sind im 3 bis 4 Zoll-Refrak­tor rund 30 bis 40 Ster­ne sicht­bar, mit einer Viel­zahl wei­te­rer schwä­che­rer Ster­ne. Im süd­li­chen Teil des Hau­fens fällt eine gebo­ge­ne Drei­er­ket­te auf. Im Nor­den befin­det sich eine Ster­nen­grup­pe, die an den Kopf des Stern­bilds Wal­fisch erin­nert. Einer der hells­ten Ster­ne des Hau­fens ist der schon wei­ter oben beschrie­be­ne Dop­pel­stern Struve 1121. Aber auch der hells­te Stern des Hau­fen ist dop­pelt und trägt die Bezeich­nung Struve 1120. Hier ste­hen die 5,7 und 9,6 mag hel­len Kom­po­nen­ten nur 19 Bogen­se­kun­den aus­ein­an­der. Im 6 bis 8 Zöl­ler fällt im Zen­tral­be­reich des Hau­fens eine Art Rau­te auf. Außer­dem sind zahl­rei­che Kno­ten, die von Leer­räu­men und hüb­sche Ster­nen­ket­ten unter­bro­chen sind, erkenn­bar. Mit 10 bis 12 Zoll Öff­nung erschei­nen nun über 100 Ster­ne unter­schied­li­cher Hel­lig­kei­ten. Bei hohen Ver­grö­ße­run­gen ver­liert M 47 aller­dings lang­sam sei­nen Haufencharakter.

Die bei­den Stern­hau­fen stei­gen von unse­rem Brei­ten aus gese­hen in den Win­ter­mo­na­ten nicht sehr hoch über dem Süd­ho­ri­zont. Um den „Dop­pel­stern­hau­fen“ auf­zu­su­chen, stel­len wir zuerst Siri­us im Stern­bild Gro­ßer Hund ein, der mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von ‑1,46 mag mit Abstand das hells­te Objekt in die­ser Him­mels­re­gi­on ist. Nun ver­län­gern wie die Linie zwi­schen Mirz­am (Beta Canis Majo­ris, 1,9 mag) und Siri­us rund 12° in Rich­tung Nord­os­ten. Unge­fähr 5° nörd­lich der Ver­bin­dungs­li­nie zu Siri­us befin­det sich Alpha Mono­ce­ro­tis (3,9 mag). M 47 steht ca. 4° süd­lich die­ses Sterns und M 46 etwas mehr als ein Grad wei­ter süd­öst­lich von M 47.

Auf­such­kar­te Mes­sier 46 & Mes­sier 47 (189,7 KiB, 339 hits)

Steckbrief für Messier 46 & Messier 47