Objekte des Monats: Die Sonnenblumengalaxie Messier 63

Die Spi­ral­ga­la­xie Mes­sier 63 (NGC 5055), im nörd­li­chen Stern­bild Jagd­hun­de (Canes Vena­ti­ci), wur­de am 14. Juni 1779 als ers­tes Objekt von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Pierre Méchain ent­deckt. Im Lau­fe der Jah­re steu­er­te Méchain 24 wei­te­re Objek­ten zum berühm­ten Kata­log von Mes­sier bei. Sein Freund und Kol­le­ge Charles Mes­sier nahm die Gala­xie am sel­ben Tag, als 63. Mit­glied, in sei­nen berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf. Er beschrieb sie als schwa­chen Nebel ohne Ster­ne, in der Nähe eines 8 mag hel­len Sterns. Der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Fried­rich Wil­helm Her­schel beschrieb M 63 als sehr hel­len Nebel, mit bril­lan­tem Kern, der sich von Nor­den nach Süden erstreckt. Mit­te des 19. Jahr­hun­derts sich­te­te der iri­sche Astro­nom Lord Ros­se wahr­schein­lich als ers­ter Beob­ach­ter die Spi­ral­struk­tur des Nebels. Mes­sier 63 besitzt auf Fotos Ähn­lich­kei­ten mit einer Son­nen­blu­me. Aus die­sem Grund ist auch unter ihrem Eigen­na­men als „Son­nen­blu­men­ga­la­xie“ (Sun­flower Gala­xy) bekannt. Zusam­men mit M 51, M 94 und M 106 ist sie eine von den vier Mes­sier-Gala­xien, die sich im Stern­bild der Jagd­hun­de befinden.

Mitglied der M51-Galaxiengruppe

Mes­sier 63 ist mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 8,5 mag bereits in Feld­ste­chern und klei­nen Tele­sko­pen wahr­nehm­bar. Die Spi­ral­ga­la­xie, vom Hub­ble-Typ Sabc, steht rund 27 Mil­lio­nen Licht­jah­re von der Erde ent­fernt. Ihre schein­ba­re Grö­ße am Him­mel beträgt 12,6 x 7,2 Bogen­se­kun­den, was unge­fähr 98.000 Licht­jah­re im Durch­mes­ser ent­spricht. Damit ist sie in ihrer Aus­deh­nung etwas klei­ner als unser eige­nes Milch­stra­ßen­sys­tem. Ihre Schei­be ist 30° zu unse­rer Sicht­li­nie geneigt. Im Radio­be­reich der 21-cm-Was­ser­stoff­li­nie dehnt sich die ihr umge­be­ne Gas­schei­be, aus neu­tra­len und kal­ten Was­ser­stoff­gas, sogar über 150.000 Licht­jah­re in den Welt­raum aus. Sie ist gegen­über der Gala­xien­schei­be um 20° geneigt.

M 63 ver­eint rund 140 Mil­li­ar­den Son­nen­mas­sen und ist Teil der M51-Grup­pe. Benannt wur­de die­se gra­vi­ta­tiv gebun­de­nen Gala­xien­grup­pe nach der berühm­ten und knapp 5,5° nörd­lich ste­hen­den Whirl­pool-Gala­xie (Mes­sier 51). Wei­te­re Gala­xien die­ser Grup­pe sind NGC 5195 (Beglei­ter von M 51), die von der Kan­te sicht­ba­ren Spi­ra­len NGC 5023 und NGC 5229, UGC 8313 sowie die irre­gu­lä­re Gala­xie UGC 8331 (DDO 169).

Eine flockige Spirale

Die Son­nen­blu­men­ga­la­xie besitzt eine ungleich­mä­ßi­ge, lücken­haf­te Spi­ral­struk­tur, mit vie­len kur­zen Spi­ral­arm­seg­men­ten und knöt­chen­för­mi­gen Ver­dich­tun­gen. Sol­che unre­gel­mä­ßi­gen Mus­ter sind bei etwa einem Vier­tel aller Spi­ral­ga­la­xien zu beob­ach­ten, wahr­schein­lich auch bei unse­rer Gala­xis. Dar­in fin­den sich aus­ge­dehn­te Emis­si­ons­ne­bel, von der Grö­ße unse­res Ori­on­ne­bels (Mes­sier 42/43), aus­ge­dehn­te­re Star­burst-Regio­nen sowie inter­stel­la­rer Staub. Eine groß­räu­mi­ge kon­ti­nu­ier­li­che Spi­ral­struk­tur fehlt völ­lig. In der astro­no­mi­schen Fach­li­te­ra­tur wird M 63 des­halb als Pro­to­typ der „flo­cki­gen Spi­ra­len“ (floc­cu­lent spi­rals) gezählt. Die­se Art von Gala­xien unter­schei­det sie sich grund­le­gend von den so genann­ten „grand design“ Spi­ral­ga­la­xien wie M 51. 

Nur im Infra­ro­ten Licht ist eine sym­me­tri­sche, zwei­ar­mi­ge Spi­ral­struk­tur zu erken­nen. Die­se Spi­ral­ar­me besit­zen jeweils eine Län­ge von 13.000 Licht­jah­ren. In der inne­ren Regio­nen sind ihre Arme eng gewun­den und in den äuße­ren Regio­nen weni­ger eng. Ansons­ten zeigt die gel­be Schei­be von M 63 eine bemer­kens­wer­te Regel­mä­ßig­keit und Sym­me­trie. In der Schei­be sind mehr als 30 jun­ge und nur ein bis meh­re 10 Mil­lio­nen Jah­re alte Stern­hau­fen bekannt. Sie ent­hal­ten zahl­rei­che jun­ge und mas­se­rei­che blaue Riesensternen.

Aktive Galaxie mit Gezeitenstrom

Mes­sier 63 ist eine schwach akti­ve Gala­xie vom LINER-Typ (Kern­re­gio­nen mit Emis­si­ons­li­ni­en gerin­gen Ioni­sa­ti­ons­gra­des). Die Zen­tral­re­gi­on besitzt einen Durch­mes­ser von über 1.000 Licht­jah­re und ein aus­ge­dehn­tes und sehr hel­les Zen­tral­ge­biet. Der Kern der Gala­xie über­trifft die Hel­lig­keit der Schei­be, im sicht­ba­ren Licht, min­des­tens um das 6‑fache und im Licht der H‑Al­pha-Strah­lung sogar um das 25-fache. Der Kern sen­det wei­che Rönt­gen­strah­lung und Was­ser­stoff­emis­si­ons­li­ni­en aus und emit­tiert Mate­rie, die sich kegel­för­mig in west­li­cher Rich­tung aus­brei­tet. Im Kern befin­det sich ver­mut­lich ein super­mas­se­rei­ches Schwar­zes Loch, mit unge­fähr 850 Mil­lio­nen Sonnenmassen. 

Auf lang belich­te­ten Auf­nah­men ist öst­lich der Schei­be, im Halo der Gala­xie, ein 14 Bogen­mi­nu­ten lan­ger und 1,6 Bogen­mi­nu­ten brei­ter Stern­strom nach­weis­bar. Die­ser ent­stand vor unge­fähr 5 Mil­li­ar­den Jah­ren durch galak­ti­schen Kan­ni­ba­lis­mus einer 100 Mil­lio­nen Son­nen­mas­se schwe­re Zwerg­ga­la­xie. Durch die gra­vi­ta­ti­ven Wech­sel­wir­kun­gen wur­de die klei­ne Zwerg­ga­la­xie voll­stän­dig zer­ris­sen. Die in der Nähe ste­hen­de Zwerg­ga­la­xie UGC 8313 ist wahr­schein­lich ein phy­si­scher Beglei­ter von M 63. Am 24. Mai 1971 wur­de in einem Spi­ral­ar­me von Mes­sier 63 eine Super­no­va vom Typ I ent­deckt. SN 1971 I erreich­te nur weni­ge Tage spä­ter eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 11,8 Magnituden.

Beobachtung

Mes­sier 63 ist schon in klei­nen Instru­men­ten erkenn­bar. Im 10x50 Fern­glas ist sie zum Bei­spiel schon als ova­ler ver­schwom­me­ner Licht­fleck, öst­lich eines auf­fäl­li­gen 8 mag hel­len Sterns, sicht­bar. In einem 3 Zoll Refrak­tor und 50-facher Ver­grö­ße­rung erscheint die Gala­xie ohne wei­te­res Detail, oval und mit einem leich­ten Hel­lig­keits­an­stieg zur Mit­te. Im 4 bis 6‑Zöller ist die Zen­tral­re­gi­on nun deut­lich sicht­bar. Der sehr klei­ne und stern­för­mi­ge hel­le Kern ist von einem gleich­mä­ßig geform­ten, hel­len und ca. 1 Bogen­mi­nu­te gro­ßen dif­fu­sen Nebel­fleck umge­ben. Die­ser ist in Ost-West-Rich­tung elon­giert. Sehr hohe Ver­grö­ße­run­gen zei­gen die Gala­xien­schei­be schon leicht gemot­telt. Im 8 bis 10-Zöl­ler ist der auf­fäl­li­ge stern­för­mi­ge Kern von einer Art ova­len und licht­schwa­chen Halo umge­ben, der genau so wie die Gala­xien­schei­be ori­en­tiert ist. Mit höhe­rer Ver­grö­ße­rung erscheint die­se leicht geflockt. Die äuße­re Schei­be geht nahe­zu sprung­haft und dif­fus in den Hin­ter­grund über. Am nord­öst­li­chen Rand sind Andeu­tun­gen der Spi­ral­struk­tur, mit kur­zen Arm­seg­men­ten, erkenn­bar. Deut­lich bes­ser macht sich die­se Spi­ral­struk­tur mit 12 bis 14 Zoll Öff­nung bemerk­bar. Dann sind auch fei­ne­re Details, wie Staub­spu­ren in der Schei­be, wahr­nehm­bar. Ein schö­ner Dop­pel­stern (h 1230) befin­det sich nur 3,6 Bogen­mi­nu­ten öst­lich von M 63. Sei­ne 10,5 und 11,0 mag hel­len Kom­po­nen­ten ste­hen nur 16,3 Bogen­se­kun­den auseinander.

Die Son­nen­blu­men­ga­la­xie ist am bes­ten in den Früh­lings­mo­na­ten beob­acht­bar. Sie befin­det sich auf ca. 1/3 der Stre­cke zwi­schen Cor Caro­li (Alpha Canum Vena­ti­corum, 2,9 mag) – dem Haupt­stern der Jagd­hun­de – und Alkaid (Eta Ursae Majo­ris, 1,9 mag) – dem 1. Deich­selstern des Gro­ßen Wagens. Aus­gangs­punkt für die Suche ist Cor Caro­li. Unge­fähr 3° öst­lich die­ses Sterns fin­det man die bei­den 6 mag hel­len Ster­ne 15 und 17 CVn. Nun schwen­ken wir das Tele­skop unge­fähr 2° in Rich­tung Nord­os­ten. Im Sucher soll­te nun ein Mus­ter aus vier 5 mag hel­len Ster­nen auf­tau­chen, die in einer Art Drei­eck ange­ord­net sind. Hier­bei han­delt es sich um 19, 20 und 23 CVn. Mes­sier 63 steht nun 1,2° nörd­lich die­ser Grup­pe, in Rich­tung des Sterns Mizar (Zeta UMa, 2,2 mag).

Auf­such­kar­te Mes­sier 63 (76,3 KiB, 200 hits)

Steckbrief für Messier 63