Objekte des Monats: Der Intergalaktische Wanderer NGC 2419

Der Kugel­stern­hau­fen NGC 2419, im süd­west­li­chen Teil des Stern­bilds Luchs (Lynx), wur­de am 31. Dezem­ber 1788 von dem deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Wil­helm Her­schel ent­deckt, der ihn als run­den Licht­fleck ohne Ster­ne beschrieb. Erst der iri­sche Astro­nom Lord Ros­se konn­te den Kugel­stern­hau­fen im Jahr 1850, mit Hil­fe sei­nes 72 Zoll Levia­than-Tele­skops in Birr Cast­le, in ein­zel­ne Ster­ne auf­lö­sen. Auf­grund der gro­ßen Ent­fer­nung zu unse­rer Hei­mat­ga­la­xie, wird NGC 2419 in der astro­no­mi­schen Lite­ra­tur auch als „Der Inter­ga­lak­ti­scher Wan­de­rer“ (Inter­ga­lac­tic Wan­de­rer) bezeich­net. Das Objekt ist eben­falls in Sir Patrick Moo­res Kata­log als Cald­well 25 verzeichnet.

Groß und hell aber sehr weit entfernt

Der Kugel­stern­hau­fen ist mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 10,3 mag und einem Win­kel­durch­mes­ser von 4,6 Bogen­mi­nu­ten nur in klei­ne­ren bis mitt­le­ren Tele­sko­pen, knapp 7 Grad nord­nord­öst­lich von Cas­tor – dem zweit­hells­ten Stern im Stern­bild der Zwil­lin­ge – auf­find­bar. Im Ver­gleich zum berühm­ten Her­ku­le­shau­fen Mes­sier 13, erscheint er deut­lich licht­schwä­cher und klei­ner als die­ser. Das ist auch kein Wun­der, denn schließ­lich befin­det sich M 13 unge­fähr 10 Mal näher. Denn die Ent­fer­nung zu unse­rem Son­nen­sys­tem wird mit 275.000 Licht­jah­ren ange­ge­ben. Damit befin­det sich NGC 2419 in gut dop­pel­ter Distanz wie unse­re nächs­te Begleit­ga­la­xie, die Gro­ße Magel­lan­sche Wol­ke am Süd­him­mel und ist noch deut­lich wei­ter ent­fernt als die Klei­ne Magel­lan­sche Wol­ke. Im Gegen­satz zu den meis­ten der 150 Kugel­stern­hau­fen der Milch­stra­ße, befin­det sich der Wan­de­rer, räum­lich gese­hen, in ent­ge­gen­ge­setz­ten Rich­tung zum galak­ti­schen Zen­trum, des­sen Ent­fer­nung von NGC 2419 gut 300.000 Licht­jah­re beträgt. In einem Umkreis von 60 Grad fin­det man auch kei­nen wei­te­ren hel­len Kugel­stern­hau­fen. Denn der über­wie­gen­de Teil die­ser Objek­te kon­zen­trie­ren sich in der Nähe der so genann­ten Bul­ge unse­rer Gala­xie und sind somit über­wie­gend am Som­mer­him­mel in den Stern­bil­dern Schüt­ze, Skor­pi­on und Schlan­gen­trä­ger zu sehen. 

Auf­grund der gro­ßen Ent­fer­nung zum galak­ti­schen Zen­trum und sei­ner exzen­tri­schen Bahn, die ihn weit in den Halo unse­rer Milch­stra­ße bringt, benö­tigt NGC 2419 für einen Umlauf um die Milch­stra­ße mehr als 3 Mil­li­ar­den Jah­re. Wenn NGC 2419 in der sel­ben Ent­fer­nung wie Ome­ga Cen­tau­ri (NGC 5139) ste­hen wür­de, erschie­ne er uns ähn­lich hell und beein­dru­ckend wie die­ser. NGC 2419 gehört mit 900.000 Son­nen­mas­sen, einer abso­lu­ten Hel­lig­keit von ‑9,57 mag und einem wah­ren Durch­mes­ser von 260 Licht­jah­ren auch zu den mas­se­reichs­ten und größ­ten Kugel­stern­hau­fen unse­rer Hei­mat­ga­la­xie. Abso­lut gese­hen ist NGC 2419 sogar der fünf leucht­kräf­tigs­te Kugel­stern­hau­fen unse­rer Gala­xis. Außer­ir­di­sche Beob­ach­ter im Andro­me­da­ne­bel (Mes­sier 31) wür­den NGC 2419 als schein­bar hells­ten Kugel­stern­hau­fen der Milch­stra­ße und nur unwe­sent­lich licht­schwä­cher, als der hells­te Kugel­stern­hau­fen in M 31 beschrei­ben. Auch die­ser Kugel­stern­hau­fen, mit der Bezeich­nung G1 bzw. Mayall-II, befin­det sich weit außer­halb der Schei­be unse­rer Nach­bar­ga­la­xie und rund 170.000 Licht­jah­re vom Zen­trum der Andro­me­da­ga­la­xie entfernt.

Nach einer aktu­el­len Stu­die aus dem Jahr 2019 fin­det man im 12,3 Mil­li­ar­den Jah­re alten Kugel­stern­hau­fen zwei sepa­ra­te Popu­la­tio­nen roter Rie­sen­ster­ne. Nor­ma­ler­wei­se ging man immer davon aus, dass die Ster­ne in Kugel­hau­fen alle zur sel­ben Zeit ent­stan­den sind. Eine die­ser Popu­la­tio­nen ist unge­wöhn­lich heli­um­reich und kon­zen­triert sich nahe des Zen­trums. Die­se Popu­la­ti­on macht rund 1/3 der gesam­ten Stern­po­pu­la­ti­on des Hau­fens aus. Auch auch die Metal­li­zi­tät, der Anteil schwe­re­rer Ele­men­te, unter­schei­det sich von den ande­ren Mit­glieds­ster­nen, vor allem bei den Ele­men­ten Stick­stoff, Magne­si­um und Kali­um. Die­se Beob­ach­tung hat Fra­gen auf­ge­wor­fen, wie Kugel­stern­hau­fen über­haupt ent­ste­hen. Womög­lich ist Inter­ga­lak­ti­sche Wan­de­rer, ähn­lich wie Ome­ga Cen­tau­ri, auch der übrig geblie­be­ne Kern einer frü­he­ren Zwerggalaxie.

Geschichtliches

Die genaue Natur des Objekts war lan­ge Zeit unbe­kannt, weil Wil­helm Her­schel den Kugel­hau­fen noch nicht in Ein­zel­ster­ne auf­lö­sen konn­te und einen dif­fu­sen Nebel ver­mu­te­te. Dies gelang, wie bereits wei­ter oben beschrie­ben, erst Wil­liam Par­son, der 3. Earl of Ros­se, der ihn kor­rekt in die Objekt­klas­se der Kugel­stern­hau­fen ein­ord­ne­te. Im Jahr 1922 wur­de die­se Ver­mu­tung schließ­lich end­gül­tig von dem ame­ri­ka­ni­schen Astro­no­men Carl Otto Lam­p­land bestä­tigt. Im sel­ben Jahr gab der ame­ri­ka­ni­sche Astro­nom Har­low Shap­ley die Ent­fer­nung zu NGC 2419 mit 160.000 Licht­jah­ren an. Shap­ley war auch der­je­ni­ge Astro­nom, der NGC 2419 als „The Inter­ga­lac­tic Tramp“ bezeich­ne­te. Er war es auch der her­aus­fand, dass sich die meis­ten Kugel­stern­hau­fen sphä­risch und inner­halb eines Radi­us von 65.000 Licht­jah­ren um das galak­ti­sche Zen­trum kon­zen­trie­ren. Das war der Beweis, dass unser Son­nen­sys­tem sich nicht im Zen­trum der Gala­xis befin­det. Der deut­sche Astro­nom und Astro­phy­si­ker Wal­ter Baa­de, der im Jahr 1935 auf dem Mount Wil­son Obser­va­to­ri­um RR-Lyrae Ster­ne im Stern­hau­fen unter­such­te, erhöh­te die Ent­fer­nung zu NGC 2419 sogar auf 182.000 Licht­jah­re. Die genaue Ent­fer­nung zu ande­ren Gala­xien und die genaue Aus­deh­nung unse­res Milch­stra­ßen­sys­tems war zu die­ser Zeit noch nicht genau bekannt. Man ging des­halb davon aus, dass der Stern­hau­fen nicht gra­vi­ta­tiv an das Milch­stra­ßen­sys­tem gebun­den ist. Erst viel spä­ter wur­de der Wan­de­rer zur Milch­stra­ße zuge­hö­rig anerkannt. 

Neben NGC 2419 gibt es noch wei­te­re Kugel­stern­hau­fen des äuße­ren Halos der Gala­xis, die sich in einer rela­tiv gro­ßen Ent­fer­nung zum Zen­trum befin­den. Dazu gehö­ren Palo­mar 3 (300.000 Lj) und Palo­mar 4 (360.000 Lj) sowie der Kugel­stern­hau­fen Arp-Mado­re 1, der sogar 400.000 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt ist. Auch die­se Kugel­hau­fen sind noch gra­vi­ta­tiv an die Milch­stra­ße gebun­den. Auch heu­te ist noch nicht abschlie­ßend geklärt, ob NGC 2419 zusam­men mit der Milch­stra­ße ent­stan­den ist oder ob der Kugel­stern­hau­fen einen extra­ga­lak­ti­schen Ursprung hat und aus einer von der Milch­stra­ße ein­ge­fan­ge­nen Zwerg­ga­la­xie stammt.

Beobachtung

Der Kugel­stern­hau­fen ist unter einem guten Land­him­mel schon indi­rekt mit 4 Zoll Öff­nung erkenn­bar und befin­det sich öst­lich zwei­er Ster­ne der 7. und 8. Grö­ßen­klas­se. Die­se bil­den eine gedach­te Linie mit NGC 2419 und stö­ren bei der Beob­ach­tung. Der west­li­che der bei­den Ster­ne ist ein hüb­scher Dop­pel­stern. Mit 6 bis 8 Zoll Öff­nung und mitt­le­ren Ver­grö­ße­run­gen von 70-fach, erkennt man aller­dings auch nicht viel mehr als einen 2 Bogen­mi­nu­ten gro­ßen kreis­run­den und unschar­fen Licht­fleck. Die­ser erscheint kei­nes­falls stel­lar und kann mit einer leich­ten Hel­lig­keits­zu­nah­me zur Mit­te und unschar­fen Rän­dern auf­war­ten. Mit Tele­sko­pen von 10 bis 12 Zoll Öff­nung erscheint NGC 2419 etwas grö­ßer und hel­ler, mit einem flä­chi­gen Zen­trum, das brei­ter und hel­ler erscheint. Die Rän­der lau­fen dif­fus nach außen hin aus und sind nicht scharf begrenzt. Selbst mit gro­ßen Ama­teur­te­le­sko­pen ab 16 Zoll Öff­nung und hoher Ver­grö­ße­rung sind kei­ner­lei Ein­zel­ster­ne auf­lös­bar, weil die Hel­lig­keit der hells­ten Ster­ne in NGC 2419 nur 17,3 Magni­tu­den beträgt. Der über­wie­gen­de Teil der Ster­ne leuch­ten durch­schnitt­lich mit einer Hel­lig­keit von 20,4 Grö­ßen­klas­sen! Nur die Rän­der erschei­nen leicht gra­nu­liert und sein Zen­trum mit unre­gel­mä­ßi­ger Hel­lig­keit. Erst auf län­ger belich­te­ten Auf­nah­me gibt der Inter­ga­lak­ti­sche Wan­de­rer schließ­lich sei­ne wah­re Natur Preis.

Der Kugel­stern­hau­fen ist am bes­ten in den Win­ter­mo­na­ten und im Früh­jahr sicht­bar, wenn das Stern­bild Luchs hoch am Him­mel steht. Um NGC 2419 auf­zu­su­chen, stel­len wir zuerst Cas­tor (Alpha Gem, 1,58 mag) in die Sucher­mit­te ein. Wir schwen­ken das Tele­skop 3,5° in Rich­tung Nor­den, bis zwei Ster­ne der 5. Grö­ßen­klas­se im Gesichts­feld auf­tau­chen. Ver­dop­peln wir die Ent­fer­nung zwi­schen Cas­tor und die­sen bei­den Ster­nen um das 2‑fache, taucht ein wei­te­rer Stern der 6. Grö­ße im Sucher auf. 30 Bogen­mi­nu­ten wei­ter west­lich befin­det sich ein Stern der 7. Grö­ße. Ver­län­gern wir die Ent­fer­nung die­ser Ster­ne um das 1,5‑fache in Rich­tung Nor­den, soll­ten zwei eng bei­ein­an­der lie­gen­de Ster­ne der 7. und 8. Grö­ßen­klas­se im Sucher sicht­bar sein. NGC 2419 befin­det sich direkt öst­lich des hel­le­ren Sterns die­ser Gruppe.

Auf­such­kar­te Inter­ga­lak­ti­sche Wan­de­rer (NGC 2419) (111,1 KiB, 253 hits)

Steckbrief für NGC 2419