Objekte des Monats: Der Kugelsternhaufen Messier 5

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Der Kugel­stern­hau­fen Mes­sier 5 (NGC 5904) im Stern­bild Kopf der Schlan­ge (Ser­pens Caput) wur­de am 5. Mai 1702 von dem deut­schen Astro­no­men Gott­fried Kirch und sei­ner Frau Maria in Ber­lin durch Zufall ent­deckt, als sie bei der gemein­sa­men Beob­ach­tung des Kome­ten von 1702 zufäl­lig auf einen „nebu­lö­sen Stern“ in der Nähe von 5 Ser­pen­tis stie­ßen. Kirchs Frau notier­te „ein nebu­lö­ses Licht, wel­ches vie­le schwa­che Ster­ne um sich her­um ent­hält“. Der fran­zö­si­sche Astro­nom Charles Mes­sier ent­deck­te den Stern­hau­fen am 23. Mai 1764 unab­hän­gig und nahm ihn als 5. Objekt in sei­nen berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf. Er beschrieb ihn als schö­nen run­den Nebel ohne Ster­ne. Der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel konn­te den Kugel­stern­hau­fen am 7. März 1783, mit sei­nem 7‑Fuß-Reflek­tor, in eine Viel­zahl von Ster­nen auf­lö­sen. Eine wei­te­re Beob­ach­ten von ihm erfolg­te im Jahr 1791. Er zähl­te, dies­mal unter Ver­wen­dung sei­nes 40-Fuß-Tele­skops, mehr als 200 Ster­ne und beschrieb ein dich­tes Kern­ge­biet. Der ame­ri­ka­ni­sche Astro­nom Edward Emer­son Bar­nard schrieb im Bezug auf Mes­sier 5: „Viel schö­ner als M 13“.

Der hellste Kugelsternhaufen nördlich des Himmelsäquators

Mes­sier 5 gehört, neben Mes­sier 13 im Stern­bild Her­ku­les, zu den hells­ten und schöns­ten Kugel­stern­hau­fen nörd­lich des Him­mels­äqua­tors für Ama­teur­te­le­sko­pe. Er steht unge­fähr 26.600 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt und besitzt einen schein­ba­ren Durch­mes­ser von 23 Bogen­mi­nu­ten und eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 5,7 mag. Damit ist er sogar noch etwas hel­ler als M 13 und unter einem dunk­len Him­mel schon mit dem blo­ßen Auge auf­find­bar. Er steht räum­lich gese­hen nur etwas wei­ter ent­fernt als sein berühm­te­res Pen­dant. Gleich­zei­tig gehört er auch zu den größ­ten Kugel­stern­hau­fen unse­rer Milch­stra­ße. Nach neus­ten wis­sen­schaft­li­chen For­schungs­er­geb­nis­sen gehört M 5, mit einem Alter von rund 8,9 bis 10,6 Mil­li­ar­den Jah­ren, zu den jün­ge­ren Exem­pla­ren sei­ner Klas­se. Gegen­wär­tig ist der Kugel­hau­fen 20.000 Licht­jah­re vom Zen­tral­ge­biet unse­rer Gala­xis ent­fernt. Er kann sich auf sei­ner lang­ge­streck­ten Umlauf­bahn aber bis zu 150.000 Licht­jah­re ent­fer­nen und sich bis zu 10.000 Licht­jah­re dem galak­ti­sche Zen­trum annä­hern. Ein voll­stän­di­ger Umlauf dau­ert rund 1 Mil­li­ar­de Jahre.

Messier 5
Mes­sier 5 im Stern­bild Luchs – Auf­nah­me von Micha­el Brei­te, Ste­fan Heutz & Wolf­gang Ries, Quel­le: CCD-Gui­de, Astro­no­mi­scher Arbeits­kreis Salzkammergut

Der Stern­hau­fen erscheint in Nord­ost-Süddwest Rich­tung leicht ellip­tisch und ver­eint rund eine hal­be Mil­lio­nen Ster­nen, auf einem Gebiet von 165 Licht­jah­ren Durch­mes­ser. Sein Gezei­ten­ra­di­us beträgt rund 200 Licht­jah­re. Mit­glieds­ster­ne sind in die­sem Raum­be­reich gra­vi­ta­tiv an den Kugel­hau­fen gebun­den. Sei­ne Leucht­kraft wird mit 250.000 Son­nen ange­ge­ben. Neben eini­gen „Blau­en Nach­züg­lern“ (Blue Stragg­lers), die ent­we­der durch Ster­nen­kol­li­sio­nen oder durch Mas­sen­trans­fer zwi­schen Dop­pel­ster­nen ent­stan­den sind, ent­hält M 5 auch mehr als 143 ver­än­der­li­che Ster­ne. Rund 120 gehö­ren zur kurz­pe­ri­odi­schen Klas­se der RR-Lyrae-Ster­ne. Die­se Ster­ne sind typisch für Kugel­stern­hau­fen und wer­den als so genann­te Hau­fen­ver­än­der­li­che bezeich­net. Sie ähneln den Cep­hei­den, die als Stan­dard­ker­zen für die Ent­fer­nungs­be­stim­mung im Welt­all gel­ten. Der hells­te Ver­än­der­li­che im Hau­fen besitzt eine varia­ble Hel­lig­keit zwi­schen 10,6 bis 12,1 Magnitu­den und eine Peri­ode von unter 26,5 Tagen.

Zwei Millisekundenpulsare und eine Zwergnova

In Mes­sier 5 wur­den auch zwei Mil­li­se­kun­den­pul­sar ent­deckt. Der ers­te Pul­sar (PSR B1516+02A) steht iso­liert im Hau­fen und besitzt eine Peri­ode von 5,55 Mil­li­se­kun­den. Der zwei­te Pul­sa­re (PSR B1516+02B) hat eine Peri­ode von 7,94 Mil­li­se­kun­den und ist Mit­glied eines Dop­pel­stern­sys­tems, mit einem mas­se­är­me­ren Beglei­te­ter. Eine Zwerg­no­va, mit der Bezeich­nung V101, ist eben­falls bekannt und befin­det sich 4,8 Bogen­mi­nu­ten west­lich des Hau­fen­zen­trums. Hier­bei han­delt es sich um eine ver­än­der­li­chen Stern, der aus einem engen Dop­pel­stern­sys­tem bestehen. Einer der Ster­ne ist ein Wei­ßer Zwerg, der Mate­rie von sei­nem Beglei­ter auf­sam­melt. Infol­ge­des­sen zeigt der Wei­ße Zwerg peri­odi­sche Hel­lig­keits­aus­brü­che. Die Zwerg­no­va besitzt eine Peri­ode von 5,8 Stun­den und vari­iert in ihrer Hel­lig­keit zwi­schen 19,8 und 22,5 Größenklassen.

Messier 5 (HST)
Mes­sier 5 in einer Auf­nah­me des Hub­ble-Welt­raum­te­le­skops – Credit: ESA/Hubble & NASA, Public domain, via Wiki­me­dia Commons

Eben­falls in der Nähe von M 5, rund 40 Bogen­mi­nu­ten süd­lich von 4 Ser, befin­det sich ein wei­te­rer und von der Hel­lig­keit sehr flä­chen­schwa­cher Kugel­stern­hau­fen. Palo­mar 5 ist mit einer Hel­lig­keit von 11,8 mag, einem Durch­mes­ser von 6,9 Bogen­mi­nu­ten und rund 75.000 Licht­jah­ren Ent­fer­nung nur in Tele­sko­pen ab 14 Zoll Öff­nung wahrnehmbar.

Beobachtung

Unter opti­ma­len Bedin­gun­gen ist Mes­sier 5 als unschar­fes Stern­chen, in unmit­tel­ba­rer Nähe des Dop­pel­sterns 5 Ser­pen­tis, bereits mit dem blo­ßen Auge sicht­bar. Die Nähe zu die­sem Stern erschwert aber sei­ne Sich­tung. Spä­tes­tens mit einem klei­nen 10x50 Feld­ste­cher oder klei­nen Tele­sko­pen erkennt man ein klei­nes run­des Nebel­bäll­chen. Ab 2 Zoll Öff­nung kann man gut Mes­siers Beschrei­bung nach­voll­zie­hen. Man erkennt einen run­den Nebel, mit einer deut­li­chen Hel­lig­keits­zu­nah­me zur Mit­te. Mit höhe­rer Ver­grö­ße­rung erschei­nen die Rän­der leicht gra­nu­liert. Mit einer Öff­nung von 3 bis 4 Zoll und 60-facher Ver­grö­ße­rung ist M 5 schon in den Rand­ge­bie­ten in ein­zel­ne Ster­ne auf­ge­löst. Dabei zeigt sich der Hau­fen all­ge­mein als leicht ellip­tisch, mit einem deut­lich hel­le­ren, kom­pak­ten Zen­trum. Spä­tes­tens ab 5 bis 6 Zoll Öff­nung und Ver­grö­ße­run­gen um 100-fach, soll­ten auch Gebie­te in der Nähe des Zen­trums zahl­rei­che hel­le Ein­zelster­ne der 12. Grö­ßen­klas­se zei­gen. Sie bil­den gekrümm­te Ster­nen­ket­ten, die sich vom Zen­trum aus­ge­hend erstre­cken. Die Außen­be­rei­che sind unre­gel­mä­ßig geformt und besit­zen ein nebel­haf­tes Erschei­nungs­bild. Der Stern­hau­fen erscheint nun merk­lich läng­lich. Sein Kern erscheint sehr kom­pakt und ist noch nicht voll­stän­dig in Ein­zelster­ne auf­ge­löst. Mit 8 bis 10 Zoll Tele­sko­p­öff­nung und hoher Ver­grö­ße­rung ist das Oku­lar­ge­sichts­feld regel­recht von Ster­nen über­sät und es offen­bart sich die gan­ze Pracht die­ses Kugel­stern­hau­fens. In den Außen­be­rei­chen des Hau­fens sind die Ster­ne in zahl­rei­chen Grup­pen, kur­zen Ket­ten oder Mus­tern ange­ord­net. Sie ver­lei­hen M 5 ein spin­nen­ar­ti­ges Aus­se­hen. Mit noch grö­ße­ren Tele­sko­pen, ab 12 Zoll, ist dann end­lich auch das Zen­trum voll­stän­dig in Ein­zelster­ne auf­ge­löst. M 5 über­trifft in Aus­deh­nung sogar M 13. Bei gro­ßer Tele­sko­p­öff­nung ist er einer der weni­gen far­bi­gen Kugel­stern­hau­fen, mit einer schwa­chen, blass­gel­ben äuße­ren Regi­on, die ein blau gefärb­tes Inne­res umgibt. 

Aufsuchkarte
Auf­such­kar­te für Mes­sier 5 – erstellt mit SkytechX

Mes­sier 5 ist am bes­ten in den Früh­lings- und Som­mer­mo­na­ten beob­acht­bar. Er liegt auf hal­ber Stre­cke zwi­schen den Stern­bil­dern Schlan­ge und Jung­frau. Um den Kugel­stern­hau­fen auf­zu­su­chen, stel­len wir zuerst den Stern Unu­kal­hai (Alpha Ser­pen­tis, 2,6 mag) ein. Nur 2° süd­öst­lich die­ses Sterns befin­det sich Epsi­lon Ser (3,7 mag). Wir stel­len die­sen Stern in die Mit­te unse­res Sucher­fern­rohrs ein und schwen­ken anschlie­ßend aber­mals 2° nach Süden, bis wir den 5,2 mag hel­len Stern Ome­ga Ser errei­chen. Die­ser bil­det mit Psi Ser (5,8 mag) und einem wei­te­ren 5 mag Stern, wei­ter süd­lich, ein gleich­sei­ti­ges Drei­eck. Nun schwen­ken wir nach Wes­ten, bis wir auf zwei wei­te­re Ster­ne der 5. Grö­ßen­klas­se tref­fen. Der west­li­che Stern ist 5 Ser. M 5 befin­det sich nur 22 Bogen­mi­nu­ten nord­west­lich die­ses Sterns und soll­te schon im Sucher leicht zu erken­nen sein.

Auf­such­kar­te Mes­sier 5 (58,5 KiB, 65 hits)

Steckbrief für Messier 5

Objekt­na­meMes­sier 5
Kata­log­be­zeich­nungNGC 5904, GCL 34
TypKugel­stern­hau­fen, V
Stern­bildSchlan­ge (Ser­pens)
Rekt­aszen­si­on (J2000.0)15h 18m 33,8s
Dekli­na­ti­on (J2000.0)+02° 05′ 00″
V Hel­lig­keit5,7 mag
Flä­chen­hel­lig­keit11,0 mag
Win­kel­aus­deh­nung23,0′
Durch­mes­ser165 Licht­jah­re
Ent­fer­nung26.600 Licht­jah­re
Beschrei­bung!!,vB,L,eCM,eRi; st mags 11…;superb cluster
Ent­de­ckerGott­fried Kirch, 1702
Ster­n­at­lan­tenCam­bridge Star Atlas: Chart 6
Inter­stel­lar­um Deep Sky Atlas: Chart 56
Mill­en­ni­um Star Atlas: Charts 765–766 (Vol II)
Pocket Sky Atlas: Chart 55
Sky Atlas 2000: Chart 11
Ura­no­me­tria 2nd Ed.: Chart 108

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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