Objekte des Monats: Der Kugelsternhaufen Messier 92

Der Kugel­stern­hau­fen Mes­sier 92 (NGC 6341), im nörd­li­chen Stern­bild Her­ku­les, wur­de am 27. Dezem­ber 1777 von dem deut­schen Astro­no­men Johann Elert Bode ent­deckt und in sei­nem Jahr­buch von 1779 ver­öf­fent­licht. Der fran­zö­si­sche Astro­nom Charles Mes­sier ent­deck­te das Objekt am 18. März 1781 unab­hän­gig von Bode und nahm ihn als Num­mer 92 in sei­nen berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf. Er beschrieb ihn als auf­fäl­li­gen schö­nen Nebel gro­ßer Hel­lig­keit und ohne Ster­ne, mit einem hell leuch­ten­den Zen­trum zwi­schen dem Knie und den lin­ken Bein des Her­ku­les. Mes­sier erwähn­te die Ähn­lich­keit mit einem gro­ßen Kome­ten. In der sel­ben Ent­de­ckungs­nacht erfass­te Mes­sier auch 8 wei­te­re Objek­te: alle­samt Mit­glie­der des Vir­go-Gala­xien­hau­fens. Erst der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel konn­te den Kugel­stern­hau­fen im Jahr 1783 als ers­ter Beob­ach­ter in Ein­zel­ster­ne auf­lö­sen. Der iri­sche Astro­nom Lord Ros­se glaub­te, im Zen­trum von Mes­sier 92 eine Art Spi­ral­struk­tur wahrzunehmen.

Im Schatten von Messier 13

Mes­sier 92 steht zu Unrecht im Schat­ten sei­nes weit­aus berühm­te­ren Pen­dants: dem Her­ku­le­shau­fen Mes­sier 13, der sich 9° süd­west­lich von die­sem befin­det. Und obwohl der Kugel­stern­hau­fen zu den hells­ten sei­ner Art am nörd­li­chen Stern­him­mel gehört, wird er weit­aus sel­te­ner als sein „Gro­ßer Bru­der“ beob­ach­tet. Stün­de der Kugel­stern­hau­fen in einem ande­ren Stern­bild, wür­de er sogar als Glanz­ob­jekt des Stern­bilds gel­ten. M 92 schein­ba­re Hel­lig­keit von 6,3 Magni­tu­den ist näm­lich nur mini­mal schwä­cher als die von M 13. Unter opti­ma­len Bedin­gun­gen ist der 14 Bogen­mi­nu­ten gro­ße Hau­fen theo­re­tisch schon mit dem blo­ßen Auge als schwa­ches Nebel­fleck­chen zu erken­nen und steht knapp 27.100 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt. Sei­ne Mas­se wird auf ca. 330.000 bis 400.000 Son­nen­mas­sen geschätzt.

Der Kugel­stern­hau­fen besitzt nur 0,6% der sola­ren Ele­men­ten­häu­fig­keit und somit eine nied­ri­ge Metal­li­zi­tät. Mes­sun­gen mit Hil­fe von Far­ben-Hel­lig­keits-Dia­gram­men erge­ben ein Alter von unge­fähr 13 Mil­li­ar­den Jah­ren. Damit gehört der Kugel­stern­hau­fen auch zu den ältes­ten sei­ner Klas­se, ist aber noch ein klein wenig jün­ger als M 13. Abso­lut gese­hen besitzt M 92 eine Aus­deh­nung von 108 Licht­jah­ren. Somit ist er unge­fähr ein Drit­tel klei­ner, gleich­zei­tig aber auch deut­lich kom­pak­ter als M 13. Ein Kern­kol­laps wie bei Mes­sier 15 im Stern­bild Pega­sus hat bei M 92 aller­dings noch nicht eingesetzt.

Veränderliche Sterne und ein interessanter Aspekt

Die hells­ten Ster­ne im Hau­fen sind Rote Rie­sen und errei­chen eine Hel­lig­keit von 12,1 Grö­ßen­klas­sen und eine abso­lu­te Hel­lig­keit von ‑3 mag. Mehr als 28 Ver­än­der­li­che Ster­ne sind bekannt. Dar­un­ter sind 17 kurz­pe­ri­odi­sche pul­sie­ren­de Ver­än­der­li­che vom Typ RR-Lyrae, mit Hel­lig­kei­ten zwi­schen 15 bis 17 mag, 7 Ver­än­der­li­che vom Typ SX Phoe­ni­cis sowie ein sel­te­ner Bede­ckungs­ver­än­der­li­cher vom W Ursae Majo­ris Typ. W UMa-Ster­ne sind sich gegen­sei­tig ver­dun­keln­de enge Dop­pel­stern, des­sen zwei Kom­po­nen­ten sich eine Mate­ri­al­hül­le tei­len und mit­ein­an­der in Kon­takt ste­hen. Bede­ckungs­ver­än­der­li­che in Kugel­stern­hau­fen sind, auf­grund der hohen Stern­dich­te und der dar­aus fol­gen­den Bahn­stö­rung, ohne­hin sehr sel­ten anzu­tref­fen. Inner­halb eines Radi­us von 1,02 Bogen­mi­nu­ten um das Zen­trum wur­den außer­dem noch 10 Rönt­gen­quel­len ent­deckt. Die Hälf­te von die­sen sind katak­lys­mi­sche Ver­än­der­li­che. Es sind Wei­ße Zwer­ge in einem engen Dop­pel­stern­sys­tem, die Mate­rie von ihrem Beglei­ter auf­sam­meln. Um den Wei­ßen Zwerg bil­det sich eine Akkre­ti­ons­schei­be. Es kommt zu ther­mo­nu­klea­ren Aus­brü­chen auf der Ober­flä­che, wenn ein Teil der Mate­rie des Beglei­ters auf den Wei­ßen Zwerg fällt.

Mes­sier 92 befin­det sich räum­lich gese­hen 15.900 Licht­jah­re ober­halb der galak­ti­schen Schei­be und 32.600 Licht­jah­re vom galak­ti­schen Zen­trum ent­fernt. Der Kugel­stern­hau­fen kann sich auf sei­ner exzen­tri­schen Bahn um die Milch­stra­ße bis zu 5.000 Licht­jah­re an das Zen­trum annä­hern und sich bis zu 35.000 Licht­jah­re davon ent­fer­nen. Für einen voll­stän­di­gen Umlauf benö­tigt der Kugel­hau­fen unge­fähr 200 Mil­lio­nen Jah­re. Man ver­mu­tet, dass M 92 bereits 16 peri­ga­lak­ti­sche Tran­site unter­nom­men und bei jedem Durch­gang durch die galak­ti­sche Schei­be Ster­ne ver­lo­ren hat. Aus die­sem Grund wur­den ent­lang sei­ner Umlauf­bahn um die Milch­stra­ße Gezei­ten­schwei­fe entdeckt.

Ein wei­te­rer inter­es­san­ter Aspekt ist, dass die Prä­zes­si­on der Erd­ach­se, die einen Zyklus von 25.800 Jah­ren auf­weist, bewirkt, dass die Ach­se der Erde in 14.000 Jah­ren unge­fähr in Rich­tung M 92 wei­sen wird. Dies geschah zuletzt um 10.000 v. Chr. Der Abstand zum nörd­li­chen Him­mels­pol wird dann weni­ger als 1° betra­gen und der Kugel­stern­hau­fen zu einer „Pola­ris­si­ma Borea­lis“ oder einem „Nord­stern­hau­fen“ werden.

Beobachtung

Unter her­vor­ra­gen­den Bedin­gun­gen kann Mes­sier 92 sogar mit dem blo­ßen Auge auf­ge­spürt wer­den, wenn die Grenz­grö­ße des Him­mels 7 mag erreicht. In einem 10x50 Fern­glas oder im Sucher­te­le­skop erscheint der Kugel­stern­hau­fen als kreis­run­der und zur Mit­te hin hel­ler wer­den­der Nebel­fleck, ähn­lich wie ein unscharf gestell­ter Stern. Mit 2 Zoll Öff­nung und 50 bis 80-facher Ver­grö­ße­rung erscheint M 92 im Zen­trum sehr kom­pakt und an den Rän­dern etwas kör­nig. Ein­zel­ne Ster­ne blei­ben aber nach wie vor dem Beob­ach­ter ver­bor­gen. Ers­te Ster­ne der 12. Grö­ßen­klas­se, im Rand­be­reich und nahe des Zen­trums, schä­len sich erst ab einer Öff­nung von 3 bis 4 Zoll und 80 bis 100-facher Ver­grö­ße­rung aus dem neb­li­gen Hin­ter­grund her­vor. Das Zen­trum prä­sen­tiert sich aber noch dif­fus. 6 bis 8 Zoll gro­ße Tele­sko­pe zei­gen einen leicht in Nord-Süd-Rich­tung ova­len Hau­fen und mit hoher Ver­grö­ße­rung und indi­rek­tem Sehen unzäh­li­ge Ster­ne, die in auf­fäl­li­gen Ket­ten um das Zen­trum her­um ange­ord­net sind. Sie ver­lei­hen dem Kugel­stern­hau­fen eine unre­gel­mä­ßi­ge Struk­tur. Es zeigt sich eine Art Spi­ral­struk­tur, der unter Kugel­stern­hau­fen ein­ma­lig ist. Der inne­re Zen­tral­be­reich erscheint stark kon­zen­triert, bleibt aber noch unauf­ge­löst. Im Kern­ge­biet sind zwei Kon­den­sa­tio­nen wahr­nehm­bar. Spä­tes­tens ab 10 bis 12 Zoll Öff­nung ist auch das Zen­trum voll­stän­dig in Ein­zel­ster­ne auf­ge­löst. Durch die hohe Ster­nen­dich­te im Kern­be­reich ergibt sich ein wirk­lich spek­ta­ku­lä­rer Anblick. Hier kann unter gutem See­ing über 200-fach und drü­ber hin­aus ver­grö­ßert wer­den. Im Zen­trum zeigt sich eine von Nord­west nach Süd­ost ver­lau­fen­de asym­me­tri­sche dunk­le Linie. Der neb­li­ge Hin­ter­grund des Hau­fens bleibt auch mit noch grö­ße­rer Öff­nung und star­ker Ver­grö­ße­run­gen sichtbar.

Vor allem die war­men Som­mer­näch­te sind prä­de­sti­niert, hel­le Kugel­stern­hau­fen wie Mes­sier 92 zu beob­ach­ten. Vor allem ist das im Nor­den Deutsch­lands der Fall, wo es durch die „Wei­ßen Näch­te“ im Som­mer nicht mehr ganz dun­kel wird. Mes­sier 92 ist nicht gera­de ein­fach auf­zu­fin­den, weil hel­le Umge­bungs­ster­ne feh­len. Man neh­me die 7° lan­ge Stre­cke zwi­schen den lin­ken obe­ren Ecks­tern, Eta Her­cu­lis (3,5 mag) und den rech­ten obe­ren Ecks­tern des Her­ku­les-Tra­pez, Pi Her­cu­lis (3,2 mag), der mit Rho Her (4,2 mag) und einen wei­te­ren Stern glei­cher Hel­lig­keit ein fla­ches Drei­eck bil­den. Wir schwen­ken nun, von Pi Her aus­ge­hend, unge­fähr die glei­che Stre­cke nach Nor­den in Rich­tung Dra­chen­kopf. Nun soll­te M 92 schon in einem klei­nen Sucher­te­le­skop als ver­schwom­me­ner Licht­fleck zu erken­nen sein.

Auf­such­kar­te Mes­sier 92 (89,8 KiB, 563 hits)

Steckbrief für Messier 92