Objekte des Monats: Die Walfischgalaxie NGC 4631

Die Gala­xie NGC 4631, im nörd­li­chen Stern­bild Jagd­hun­de (Canes Vena­ti­ci), wur­de am 20. März 1787 von dem deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Fried­rich Wil­helm Her­schel auf­ge­fun­den. Er beschrieb sie als sehr hell und aus­ge­dehnt, mit einer hel­ler wer­den­den Mit­te. Das Objekt wird auf­grund ihres Erschei­nungs­bilds und ihrer strom­li­ni­en­ar­ti­gen Form auch als „Wal­fisch­ga­la­xie“, „Wal­ga­la­xie“ (Wha­le Gala­xy), „Herings­ga­la­xie“ oder „Herings­ne­bel“ bezeich­net. Nur weni­ge Bogen­mi­nu­ten nörd­lich von NGC 4631 befin­det sich die ellip­ti­sche Zwerg­ga­la­xie NGC 4627. Die­se Wel­ten­in­sel wur­de in der sel­ben Nacht von Wil­helm Her­schel auf­ge­fun­den. Das Gala­xien­paar ist in Hal­ton Arps Atlas der wech­sel­wir­ken­den Gala­xien (Atlas of Pecu­li­ar Gala­xies) als Arp 281 ver­zeich­net und eben­so im Cald­well-Kata­log von Sir Patrick Moo­re, als Num­mer 32, gelistet.

Die Walfischgalaxie und ihr Begleiter

NGC 4631 ist eine Bal­ken-Spi­ral­ga­la­xie vom Hub­ble-Typ SBd, die wir genau von der Kan­te sehen. Die Gala­xien­schei­be ist nur 5° zu unse­rer Sicht­li­nie geneigt. Mit einer Hel­lig­keit von 9,0 mag und einer Win­kel­aus­deh­nung von 15,5 x 2,7 Bogen­mi­nu­ten, zählt sie zu den hells­ten und größ­ten Edge-on-Gala­xien am Nacht­him­mel. Gleich­zei­tig gehört sie zu den 110 bes­ten NGC-Objek­ten jen­seits des Mes­sier-Kata­logs. Ihre Ent­fer­nung zur Erde wird mit rund 28 Mil­lio­nen Licht­jah­ren ange­ge­ben. Mit einem Durch­mes­ser von 127.000 Licht­jah­ren, ist ihre Grö­ße ver­gleich­bar mit unse­rem eige­nen Milch­stra­ßen­sys­tem. Nur 2,7 Bogen­mi­nu­ten nord­west­lich des Zen­trums befin­det sich ihr phy­si­scher Nach­bar, die ellip­ti­sche oder sphä­ro­ide Zwerg­ga­la­xie NGC 4627 (Hub­ble-Typ E4/P). Sie besitzt eine Hel­lig­keit von 12,0 mag und eine Aus­deh­nung von 1,7 x 1,0 Bogen­mi­nu­ten, was unge­fähr 12.000 Licht­jah­ren ent­spricht. Sie hat durch ihre Gezei­ten­kräf­te die Schei­be von NGC 4631 nach­hal­tig ver­formt. Die dar­aus fol­gen­de ver­zerr­te Keil­form ver­leiht NGC 4631 das Aus­se­hen eines Herings oder Wals.

Der klei­ne, hel­le Kern von NGC 4631 ist teil­wei­se durch Staub­fle­cken ver­deckt. Kom­ple­xe Staub­struk­tur ver­lau­fen ent­lang der Haupt­ach­se und zei­gen meh­re­re kno­ti­ge Stern­ent­ste­hungs­ge­bie­te. Die Struk­tur der Gala­xien­schei­be erscheint eher asym­me­trisch. Der öst­li­che Spi­ral­arm der Wal­fisch­ga­la­xie ist kurz und dick, wäh­rend der west­li­che Spi­ral­arm dün­ner und län­ger erscheint. NGC 4631 wür­de in ihrer Drauf­sicht wahr­schein­lich als Bal­ken­spi­ra­le des spä­ten Typs, mit sehr klum­pi­gen und locker gewun­de­nen Armen, erscheinen. 

Die NGC 4631-Galaxiengruppe

Die Wal­ga­la­xie und NGC 4627 sind Teil der NGC4631-Gala­xien­grup­pe, einer klei­nen Grup­pe von ca. 14 Gala­xien, zu der auch die inter­agie­ren­de und 10,1 mag hel­le Gala­xie NGC 4656/57 gehört. Die genaue Anzahl der Gala­xien in die­ser Grup­pe ist umstrit­ten, weil sich zahl­rei­che wei­te­re Wel­ten­in­seln in die­sem Teil des Him­mels befin­den. Fer­ner ist sie ein Mit­glied der Canes Vena­ti­ci II Wol­ke, zu der auch die Gala­xie NGC 4490 gehört. NGC 4656/57 befin­det sich 31 Bogen­mi­nu­ten süd­öst­lich von NGC 4631 und steht räum­lich ca. 180.000 Licht­jah­re von der Haupt­ga­la­xie ent­fernt. Sie wird auf­grund ihres Aus­se­hens auch als Hockey­schlä­ger-Gala­xie bezeich­net. In der Ver­gan­gen­heit stan­den die bei­den Gala­xien in gra­vi­ta­ti­ver Wech­sel­wir­kung zuein­an­der. Die Schei­be der Hockey­schlä­ger-Gala­xie wur­de durch die Gezei­ten­wech­sel­wir­kung mit ihrem Nach­barn eben­falls gra­vi­ta­tiv stark gestört.

Durch die Wech­sel­wir­kung bei­der Gala­xien kam es im Zen­trum von NGC 4631, vor ca. 10 Mil­lio­nen Jah­ren, zu einer inten­si­ven Stern­ent­ste­hung (Star­burst). Die hohe Ster­nen­ste­hungs­ra­te zeigt sich auf lang belich­te­ten Auf­nah­men der Wal­fisch­ga­la­xie in Form von roten Emis­si­ons­ne­beln, aus ioni­sier­tem Was­ser­stoff­gas, jun­gen blau­en Stern­hau­fen und inter­stel­la­rem Staub. Die mas­se­reichs­ten Ster­ne explo­dier­ten sehr bald als Super­no­vae. Die­se ver­teil­ten das meh­re­re Mil­lio­nen Kel­vin hei­ße Gas aus der Ebe­ne als Super­wind hin­aus, direkt in den inter­ga­lak­ti­schen Raum. Der die Gala­xie umge­ben­de und vor allem im Rönt­gen­licht sicht­ba­re Halo aus hei­ßem Gas, erstreckt sich bis in eine Ent­fer­nung von 25.000 Licht­jah­ren über der Gala­xien­schei­be. Es wird ange­nom­men, dass unse­re Milch­stra­ße von einem ähn­li­chen Halo aus hei­ßem Gas umge­ben ist. NGC 4631 ist ein gutes Bei­spiel für eine wech­sel­wir­ken­de Gala­xie, die eine inten­si­ve Stern­ent­ste­hung erlebt hat.

Weitere Satellitengalaxien von NGC 4631

Vor weni­gen Jah­ren wur­den auf tie­fen Auf­nah­men der Herings­ga­la­xie wei­te­re Satel­li­ten­ga­la­xien ent­deckt. Die­se sind durch einen stel­la­ren und ca. 3,5 Mil­li­ar­den Jah­re alten, im sicht­ba­ren Licht erkenn­ba­ren, Gezei­ten­strom mit der Hockey­schlä­ger-Gala­xie ver­bun­den. Bei die­ser Stu­die wur­den auch die Über­res­te von ins­ge­samt drei mas­se­ar­men Zwerg­ga­la­xien gefun­den. Fer­ner ist ein Gezei­ten­schweif am nord­öst­li­chen Ende der Schei­be von NGC 4631 nach­weis­bar. Unter­su­chun­gen im Radio­be­reich wei­sen nach, dass die Hockey­schlä­ger-Gala­xie durch fünf Gezei­ten­aus­läu­fer aus Was­ser­stoff­gas phy­sisch mit NGC 4631 ver­bun­den ist. Ana­ly­sen die­ser Gezei­ten­schwei­fe haben gezeigt, dass die­se etwa 380 Mil­lio­nen Son­nen­mas­sen an mole­ku­la­rem Was­ser­stoff­gas enthalten.

Beobachtung

In Tele­sko­pen mit mitt­le­rer Öff­nung ist die Wal­ga­la­xie ein loh­nen­der Anblick. Unter sehr guten Bedin­gun­gen ist NGC 4631, zusam­men mit NGC 4656/57, schon in einem 10x50 Fern­glas erkenn­bar. Mit einem 3 Zoll Refrak­tor und mitt­le­rer Ver­grö­ße­rung erscheint die Gala­xie als läng­li­cher, in Ost-West Rich­tung elon­gier­ter Licht­strei­fen ohne wei­te­rer Details. Ab 4 Zoll Öff­nung und Ver­grö­ße­run­gen um 72-fach erkennt man, dass die Ost­sei­te der Gala­xie deut­lich brei­ter und abge­run­de­ter erscheint und sich in Rich­tung Wes­ten zu einer Spit­ze ver­jüngt. Ein Stern der 12. Grö­ßen­klas­se steht unmit­tel­bar nörd­lich des Zen­trums. Die Schei­be erscheint bereits gemot­telt, mit hel­le­ren und dunk­le­ren Struk­tu­ren. Ab 5 bis 6 Zoll Öff­nung soll­te nah an der Wahr­neh­mungs­gren­ze auch die Nach­bar­ga­la­xie (NGC 4627), knapp 3 Bogen­mi­nu­ten nord­west­lich des besag­ten Sterns, sicht­bar sein. Rund 1,5 Bogen­mi­nu­ten süd­öst­lich des Sterns ist eine hel­le Kon­den­sa­ti­on wahr­nehm­bar. Ab 8 bis 10 Zoll Öff­nung und mitt­le­ren Ver­grö­ße­run­gen zeigt sich die Herings­ga­la­xie schön struk­tu­riert, mit einer ungleich­mä­ßi­gen Hel­lig­keits­ver­tei­lung über die gesam­te Gala­xien­schei­be. Hier ist beson­ders ein hel­le­rer Kno­ten im süd­west­li­chen Teil der Gala­xie erwäh­nens­wert. Ein fei­nes Mus­ter aus Staub tren­nen die­se Fle­cken. Wei­te­re unre­gel­mä­ßi­ge Kno­ten und eine stark gespren­kel­te Haupt­ach­se tau­chen mit noch mehr Tele­s­ko­pöff­nung auf. Die schwa­che Licht­brü­cke, zwi­schen NGC 4631 und NGC 4627, ist unter sehr guten Bedin­gun­gen eben­falls wahrnehmbar.

Die Wal­fisch­ga­la­xie ist ein typi­sches Objekt für die Früh­lings­mo­na­ten und befin­det sich nahe der Gren­ze zum Haar der Bere­ni­ke (Coma Bere­nices). Sie liegt unge­fähr auf hal­ber Stre­cke zwi­schen Cor Caro­li (Alpha Canum Vena­ti­corum, 2,8 mag) und Gam­ma Comae Bere­nices (4,4 mag). Um die Wal­ga­la­xie auf­zu­fin­den, star­tet man am bes­ten beim 4,4 mag hel­len Stern Gam­ma Com, im nörd­li­chen Teil des Coma-Stern­hau­fens. Nun schwenkt man 5° in Rich­tung Nord­os­ten, bis man im Sucher ein auf­fäl­li­ges Stern­paar der 5. und 6. Grö­ßen­klas­se fin­det. NGC 4631 steht ca. 2° süd­öst­lich die­ses Sternpaars.

Auf­such­kar­te NGC 4631 (73,2 KiB, 257 hits)

Steckbrief für NGC 4631 & NGC 4627