Objekte des Monats: Die Walfischgalaxie NGC 4631

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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.

NGC 4631 & NGC 4627
NGC 4631 und NGC 4627 in den Jagd­hun­den – Auf­nah­me von Johan­nes Sched­ler, Quel­le: CCD-Gui­de, Astro­no­mi­scher Arbeits­kreis Salzkammergut

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.

NGC 4631 mit Gezeitenschweife
NGC 4631 & NGC 4656/57 mit Gezei­ten­schwei­fe im Stern­bild Wid­der – Auf­nah­me von Fabi­an Ney­er, Quel­le: CCD-Gui­de, Astro­no­mi­scher Arbeits­kreis Salzkammergut

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

NGC 4631 (Hubble)
Die Wal­fisch­ga­la­xie in einer Auf­nah­me des HST – Cre­dit: ESA/Hubble & NASA, CC BY 3.0, via Wiki­me­dia Commons

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.

Aufsuchkarte
Auf­such­kar­te für NGC 4631 – erstellt mit SkytechX

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, 183 hits)

Steckbrief für NGC 4631 & NGC 4627

Objekt­na­meNGC 4631
NGC 4627
Kata­log­be­zeich­nungUGC 7865, PGC 42637, MCG 6–28-20, Cald­well 32
UGC 7860, PGC 42620, MCG 6–28-19
Eigen­na­meWal­fisch­ga­la­xie, Wal­ga­la­xie, Wha­le Gala­xy, Herings­ga­la­xie, Heringsnebel
TypGala­xie, SBcd 
Gala­xie, E4/P
Stern­bildJagd­hun­de (Canes Venatici)
Rekt­aszen­si­on (J2000.0)12h 42m 07,6s
12h 41m 59,6s
Dekli­na­ti­on (J2000.0)+32° 32′ 30″
+32° 34′ 26″
V Hel­lig­keit9,0 mag
12,0 mag
Flä­chen­hel­lig­keit13,1 mag
14,1 mag
Win­kel­aus­deh­nung15,2′ x 2,8′
1,7′ x 1,0′
Posi­ti­ons­win­kel86°
26°
Abso­lu­te Helligkeit-21,943 mag
‑17,643 mag
Durch­mes­ser127.000 Licht­jah­re
12.000 Lichtjahre
Ent­fer­nung28 Mil­lio­nen Lichtjahre
Beschrei­bungvB,vL,eE70,bMN,* att n; H V 42;P w NGC 4627 @ 2.5′
F,S,R,np of 2,BM no BN; H II 659;P w NGC 4631 @ 2.5′
Ent­de­ckerWil­helm Her­schel, 1787
Stern­at­lan­tenCam­bridge Star Atlas: Chart 4 & 5
Inter­stel­larum Deep Sky Atlas: Chart 33
Mill­en­ni­um Star Atlas: Charts 653–654 (Vol II)
Pocket Sky Atlas: Chart 43
Sky Atlas 2000: Chart 7
Urano­me­tria 2nd Ed.: Chart 53

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. Er ist Mitglied der "Vereinigung für Sternfreunde e.V.". Neben Astronomie, betreibt der Autor des Blogs auch Fotografie und zeigt diese Bilder u.a. auf Flickr.

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