Objekte des Monats: Das Leo-Triplett Messier 65, Messier 66 & NGC 3628

Das Leo-Tri­plett ist eine Gala­xien­grup­pe im süd­öst­li­chen Bereich des Stern­bilds Löwe (Leo). Die bei­den hells­ten Gala­xien des Tri­pletts, Mes­sier 65 (NGC 3623) und Mes­sier 66 (NGC 3627), wur­den am 1. März 1780 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Charles Mes­sier ent­deckt und kata­lo­gi­siert. Mes­sier beschrieb die bei­den Gala­xien als schwa­che Nebel ohne Ster­ne im sel­ben Gesichts­feld sei­nes Fern­roh­res. Bei M 66 bemerk­te er noch, dass sie ihm „sehr lang und sehr schwach“ erschien. Der eng­li­sche Astro­nom Admi­ral Wil­liam Hen­ry Smyth schrieb die Ent­de­ckung ver­se­hent­lich Mes­siers Freund und Kol­le­gen Pierre Méchain zu. Abge­se­hen von M 81 und M 82 im Stern­bild Gro­ßer Bär (Ursa Major), sind M 65 und M 66 wahr­schein­lich das meist­ge­such­te Gala­xien­paar für Ama­teur­as­tro­no­men. Die Gala­xie NGC 3628 ist gera­de schwach genug, um Mes­sier ent­gan­gen zu sein. Sie wur­de erst am 8. April 1784 von dem deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Fried­rich Wil­helm Her­schel beob­ach­tet und beschrie­ben. Spä­ter nahm der ame­ri­ka­ni­sche Astro­nom Hal­ton Arp das Leo-Tri­plett als Num­mer 317 in sei­nem 1966 erschie­nen Kata­log der wech­sel­wir­ken­den Gala­xien (Atlas of Pecu­li­ar Gala­xies) auf. Mes­sier 66 wird eben­falls als Num­mer 16 in Arps Kata­log zu der Klas­se der „Spi­ral­ga­la­xien mit abge­trenn­ten Abschnit­ten“ geführt. NGC 3628 wird auf­grund ihres äuße­ren Erschei­nungs­bil­des auch als „Ham­bur­ger-Gala­xie“ bezeich­net. Im angel­säch­si­schen Sprach­raum ist sie auch als „Sarah’s Gala­xy“ bekannt.

Messier 65

Mes­sier 65 ist eine 9,2 mag hel­le Bal­ken­spi­ra­le vom Hub­ble-Typ SAB(rs)a. Sie besitzt eine schein­ba­re Aus­deh­nung von 8,7 x 2,5 Bogen­se­kun­den. Das ent­spricht einer wah­ren Grö­ße von unge­fähr 94.000 Licht­jah­re. Zusam­men mit Mes­sier 66 und NGC 3628 bil­det sie das so genann­te Leo-Tri­plett. Die Grup­pe befin­det sich 32,8 Mil­lio­nen Licht­jah­re von der Erde ent­fernt und kon­zen­triert sich auf ein Are­al von 0,6° Durch­mes­ser. Wahr­schein­lich ist die wei­ter west­lich lie­gen­de M96-Grup­pe mit der M66-Grup­pe asso­zi­iert und Teil eines viel grö­ße­ren Gala­xien­hau­fens. Für einen außer­ir­di­schen Bewoh­ner in einer der Gala­xien des Leo-Tri­plett wäre der Anblick des Nacht­him­mels spek­ta­ku­lär. Denn denn die Gala­xien wür­den meh­re­re Qua­drat­grad des Him­mels überspannen. 

In der Schei­be von M 65, die 74° zu unse­rer Sicht­li­nie geneigt ist, exis­tiert nur wenig inter­stel­la­res Gas und Staub. Dem­zu­fol­ge ist die Stern­ent­ste­hungs­ra­te dort sehr nied­rig. Die Schei­be besitzt zwei eng gewun­de­nen Spi­ral­ar­me, die Ster­ne über­wie­gend älte­ren Typs ent­hal­ten. Ihr sehr hell erschei­nen­des Zen­trum ent­hält eben­falls Ster­ne einer älte­ren Popu­la­ti­on. Durch eine nahe Begeg­nung mit den bei­den ande­ren Gala­xien des Leo-Tri­plett, vor ca. 800 Mil­lio­nen Jah­ren, wur­de die Schei­be der Gala­xie nach­hal­tig ver­bo­gen. Die­ser so genann­te „Warp“ macht sich vor allem im Radio­licht der 21-cm Was­ser­stoff­li­nie bemerk­bar. Neue­re For­schungs­er­geb­nis­se zei­gen ver­mut­lich einen Bal­ken im Zen­trum der Gala­xie, was eben­falls auf eine Gezei­ten­stö­rung mit ihren Nach­barn hin­deu­tet. Ins­ge­samt scheint M 65 aber die am wenigs­tens von der gra­vi­ta­ti­ven Wech­sel­wir­kung betrof­fe­ne Gala­xie der Grup­pe zu sein. Eine auf­fäl­li­ge Staub­spur, ent­lang eines ihrer Spi­ral­ar­me, mar­kiert den gegen­über­lie­gen­den Rand der Schei­be. In der Nähe die­ser Staub­spur sind eini­ge hel­le­re Kno­ten und Spi­ral­arm­frag­men­te zu sehen. Das ist ein wei­te­rer Hin­weis auf eine Wech­sel­wir­kung mit ihren Nach­barn in der Ver­gan­gen­heit, weil die­se Kno­ten als Regio­nen von Stern­ent­ste­hung inter­pre­tiert werden.

In Mes­sier 65 wur­de bis­her nur eine Super­no­va ent­deckt. SN 2013am leuch­te­te am 21. März 2013 süd­lich des Zen­trums auf und erreich­te eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 15,6 mag. Sie wur­de als Super­no­va vom Typ II (Kern­kol­laps-Super­no­va) klas­si­fi­ziert. Fer­ner ent­hält Gala­xie eine Radio­quel­le, die etwa 2 Bogen­mi­nu­ten vom Kern der Gala­xie ent­fernt liegt. Der Ursprung die­ser Quel­le wur­de noch nicht iden­ti­fi­ziert und ihre Natur ist ungewiss.

Messier 66

Mes­sier 66 ist eben­falls eine Bal­ken­spi­ra­le vom Hub­ble-Typ SAB(s)b. Die Gala­xie besitzt eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 8,9 mag und eine Aus­deh­nung von 8,3 x 4,2 Bogen­mi­nu­ten. Sie ist die öst­lichs­te Gala­xie der Grup­pe und, wie ihr Nach­bar M 65, eben­falls in einem licht­star­ken Feld­ste­cher zu erken­nen. Sie bil­det den Kern der M66-Gala­xien­grup­pe, zu dem auch die lin­sen­för­mi­ge Gala­xie NGC 3593, 1,2° west­lich von M 65 und M 66, gehört. M 66 ist sogar noch etwas grö­ßer als M 65 und besitzt eine Aus­deh­nung von 100.000 Licht­jah­re. Mor­pho­lo­gisch wird sie als Spi­ral­ga­la­xie mit locker gewun­de­nen Armen beschrie­ben. Bei­de Gala­xien befin­den sich 20 Bogen­mi­nu­ten von­ein­an­der ent­fernt, was einem linea­ren Abstand von etwa 200.000 Licht­jah­ren ent­spricht. Ent­lang ihrer Spi­ral­ar­me erkennt man zahl­rei­che auf­fäl­li­ge Staub­bän­der sowie hel­le Stern­hau­fen, die wahr­schein­lich durch die Wech­sel­wir­kung mit NGC 3628 ent­stan­den sind. Die Spi­ral­ar­me set­zen an einem kur­zen, hel­len Bal­ken im Zen­trum an.

Die Begeg­nung mit NGC 3628, vor unge­fähr einer Mil­li­ar­de Jah­re, führ­te auch zu einer extrem hohen Kon­zen­tra­ti­on der zen­tra­len Mas­se, asym­me­tri­schen Spi­ral­ar­men und einer gro­ßen abge­lös­ten Was­ser­stoff­re­gi­on aus neu­tra­lem ato­ma­ren Gas. Bei­de Gala­xien stan­den bei ihrer Begeg­nung nur 80.000 Licht­jah­re aus­ein­an­der. Einer der Spi­ral­ar­me erscheint auf Fotos extrem auf­fäl­lig und unge­wöhn­lich sowie über die Ebe­ne der Gala­xie ver­scho­ben zu sein. An sei­nem Ende sind hel­le Stern­ent­ste­hungs­ge­bie­te erkenn­bar. Auch die ande­ren Spi­ral­ar­me in M 66 erschei­nen deut­lich defor­miert, wobei sie sich enger um das Zen­trum wickeln. Sie zei­gen vie­le HII-Regio­nen aus ioni­sier­tem Was­ser­stoff­gas, groß­flä­chi­ge Staub­spu­ren und hel­le Star­burst-Regio­nen aus jun­gen und hei­ßen blau­en Ster­nen. Die Zen­tral­re­gi­on in M 66 erscheint gegen­über der Schei­be eben­falls ver­scho­ben. Im Zen­trum und im Bal­ken der Gala­xie herrscht eine älte­re Stern­po­pu­la­ti­on vor, frei von Sternentstehung.

In M 66 wur­den in jüngs­ter Zeit gleich fünf Super­no­vae ent­deckt: SN 1973R, SN 1989B, SN 1997bs und SN 2009hd. Die hells­te von ihnen (SN 1989B) erreich­te eine Hel­lig­keit von 12,2 mag. Die letz­te Super­no­va, SN 2016cok wur­de am 28. Mai 2016 ent­deckt und als Super­no­va vom Typ IIp (Kern­kol­laps-Super­no­va) ein­ge­stuft. Beob­ach­tun­gen der Gala­xie mit Rönt­gen­ob­ser­va­to­ri­um Chandra haben eine Rei­he von Kan­di­da­ten für Schwar­ze Löcher auf­ge­deckt, dar­un­ter ein Kan­di­dat für ein super­mas­se­rei­ches Schwar­zes Loch im Zen­trum der Gala­xie. Ihr leucht­schwa­cher akti­ver galak­ti­sche Kern besitzt eini­ge typi­sche Merk­ma­le von Seyfert‑2 und LINER-Gala­xien.

NGC 3628

NGC 3628 ist eine akti­ve Spi­ral­gal­xie vom Hub­ble-Typ Sab, die wir genau von der Kan­te sehen. Sie besitzt eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 9,5 mag und eine Aus­deh­nung von 13,5 x 4,3 Bogen­mi­nu­ten, was einem wah­ren Durch­mes­ser von unge­fähr 145.000 Licht­jah­ren ent­spricht. Damit besitzt sie die unge­fäh­re Aus­deh­nung unse­rer Gala­xis. Die Gala­xie ist eine typi­sche Edge-on Gala­xie, die durch ein auf­fäl­li­ges und brei­tes Dun­kel­band geteilt wird, wel­ches ein Teil der hel­len und jun­gen Ster­ne in den Spi­ral­ar­men ver­deckt. In den äuße­ren Regio­nen der Schei­be ist das Staub­band auf­fal­lend ver­zerrt und defor­miert. Die­se Ver­for­mung ist durch den gra­vi­ta­ti­ven Ein­flüs­se ihrer bei­den Nach­bar­ga­la­xien, M 65 und M 66, zurück­zu­füh­ren. Auf­grund der Gezei­ten­kräf­te ihrer Nach­barn fin­det in NGC 3628 ein Star­burst statt, wo inner­halb kur­zer Zeit vie­le mas­se­rei­che Ster­ne ent­ste­hen. Ihre Schei­be ist des­halb geprägt von zahl­rei­chen Stern­ent­ste­hungs­ge­bie­ten. Auch ihr Kern zeigt Anzei­chen von erhöh­ter Stern­ent­ste­hung. Aus die­sem Grund wird NGC 3628 auch als Star­burst-Gala­xie klassifiziert.

Beob­ach­tet man die Schei­be von NGC 3628 bei ver­schie­de­nen Wel­len­län­gen, zeigt sie eine x‑förmige Aus­buch­tung. Aus die­sem Grund wird ange­nom­men, dass es sich bei NGC 3628 eben­falls um eine Bal­ken­spi­ral­ga­la­xie han­delt. Auch eine Rönt­gen­quel­le ist bekannt, die sich meh­re­re Tau­send Licht­jah­re vom Kern ent­fernt befin­det. Hier­bei könn­te es sich um ein mas­se­rei­ches Schwar­zes Loch han­deln. Auf extrem lang belich­te­ten und tie­fen Auf­nah­men des Leo-Tri­plett ist in der Nähe von NGC 3628 ein ca. 400.000 Licht­jah­re lan­ger Gezei­ten­schweif erkenn­bar, der auf Fotos eine Län­ge von 40 Bogen­mi­nu­ten besitzt. Die­ser ent­stand wahr­schein­lich bei dem Zusam­men­stoß mit M 66 vor unge­fähr 800 Mil­lio­nen Jah­ren. Der Ster­nen­strom wur­de durch die Gezei­ten­kräf­ten aus der Gala­xie her­aus­ge­zo­gen. NGC 3628 ver­lor dabei eini­ge Hun­dert­tau­send Son­nen­mas­sen an Ster­nen und rund 15% ihrer Gesamt­mas­se an ato­ma­ren Was­ser­stoff­gas. Spek­tro­sko­pi­sche Unter­su­chun­gen der Gala­xien­schei­be legen nahe, dass die Ster­ne in NGC 3628 in der ent­ge­gen­ge­setz­ten Rich­tung des Gases rotie­ren. Wahr­schein­lich ist das das Ergeb­nis einer kürz­li­chen Ver­schmel­zung mit einer Satellitengalaxie.

NGC 3628 befin­det sich von den bei­den ande­ren Gala­xien des Tri­os 35 Bogen­mi­nu­ten oder rund 340.000 Licht­jah­re ent­fernt. Wür­den wir unse­ren Stand­ort in eine die­ser Gala­xien ver­än­dern und in Rich­tung unse­rer Loka­len Gala­xien­grup­pe bli­cken, wür­den wir unse­re Milch­stra­ße und die Andro­me­da-Gala­xie (M 31) als zwei Licht­fle­cken ähn­li­cher Hel­lig­keit wie M 65 und M 66 betrach­ten kön­nen. Dabei wür­den sie mehr als 5° von­ein­an­der ent­fernt aus­ein­ader­ste­hen. Von die­sem Stand­punkt aus betrach­tet wäre unse­re Milch­stra­ße eine hüb­sche, fron­ta­le Bal­ken­spi­ra­le. Die Andro­me­da­ga­la­xie wür­den wir im Gegen­zug direkt von der Kan­te sehen, ähn­lich wie bei NGC 3628.

Beobachtung

Ohne Zwei­fel gehört das Leo-Tri­plett zu den schöns­ten und hells­ten Gala­xien­grup­pen für klei­ne­re Tele­sko­pe am Früh­lings­him­mel. Mes­sier 65 und Mes­sier 66 sind auf­grund ihrer hohen Flä­chen­hel­lig­kei­ten bereits in einem 10x50 Fern­glas schwach zu sehen. Unter dem dunk­len süd­bran­den­bur­ger Him­mel sind sogar alle drei Gala­xien in mei­nem 16x70 Fuji­non wahr­nehm­bar. Spä­tes­tens unter Zuhil­fe­nah­me eines 3 bis 4 Zoll gro­ßen Tele­skops soll­te die schwächs­te Gala­xie des Tri­os, als schma­ler dif­fu­ser Licht­fleck von gerin­ger Flä­chen­hel­lig­keit, erkenn­bar sein. M 65 besitzt einen hel­len Kern und eine dün­ne Schei­be, die in Nord-Süd-Rich­tung ori­en­tiert ist. Bei hohen Ver­grö­ße­run­gen befin­den sich nur M 65 und M 66 im sel­ben Gesichts­feld. Mes­sier 66 erscheint dabei genau so hell wie Mes­sier 65. NGC 3628, die nahe­zu senk­recht zu den bei­den hel­le­ren Gala­xien ori­en­tiert ist, bleibt selbst bei mitt­le­ren Öff­nun­gen und hoher Ver­grö­ße­rung nur ein dif­fu­ser Lich­fleck. Im Gegen­satz zum Duo, besitzt NGC 3628 eine deut­lich gerin­ge­re Flä­chen­hel­lig­keit. Nur in grö­ße­ren Tele­sko­pen ist in einer dunk­len und kla­ren Nacht das Staub­band zu erah­nen. Spä­tes­tens ab 5 bis 6 Zoll Öff­nung soll­ten in M 65 und M 66 ers­te Struk­tu­ren sicht­bar sein. Bei M 65 ist ein hel­ler, ova­ler unre­gel­mä­ßi­ger Kern wahr­nehm­bar. Ihr Zen­trum erscheint nahe­zu punkt­för­mig, an dem sich ein in Nord-Süd-Rich­tung aus­ge­rich­te­ter Bal­ken anschließt. Süd­west­lich des Kerns befin­det sich ein Stern der 12. Grö­ßen­klas­se. M 66 ist in Nord-Süd-Rich­tung elon­giert. Sie besitzt einen star­ken Hel­lig­keits­an­stieg zur Mit­te und einen läng­li­chen hel­len Kern mit stern­för­mi­gen Zen­trum. Nur 3 Bogen­mi­nu­ten nord­west­lich des Kerns erkennt man einen Stern von 10. Grö­ßen­klas­sen. Das Staub­band in NGC 3628 ist mit die­ser Öff­nung nur indi­rekt erkenn­bar. Mit Öff­nun­gen von 8 bis 10 Zoll erschei­nen M 65 und M 66 leicht gemot­telt, mit sub­ti­len Details in der Gala­xien­schei­be. Das Zen­trum von M 66 wird dabei von einem schwa­chen Nebel­ha­lo umge­ben, der Anzei­chen einer Spi­ral­struk­tur besitzt. Das Staub­band in NGC 3628 ist nun kaum zu über­se­hen. Der nörd­li­che Bereich der Schei­be von NGC 3628 ist ziem­lich scharf defi­niert, wäh­rend die Süd­flan­ke dif­fus in den Him­mels­hin­ter­grund über­geht. Mit Tele­s­ko­pöff­nun­gen ab 12 Zoll Öff­nung ist in M 65, im öst­li­chen Bereich der Schei­be, ein dunk­ler Staub­strei­fen wahrnehmbar.

Das Leo-Tri­plett ist am bes­ten in den Früh­lings­mo­na­ten beob­acht­bar, wenn das Stern­bild Löwe hoch am Him­mel steht. Die Gala­xien­grup­pe befin­det sich inmit­ten einer gedach­ten Linie zwi­schen Cher­tan (The­ta Leo, 3,3 mag) und Iota Leo (4,0 mag). Cher­tan, Zos­ma (Del­ta Leo, 2,6 mag) und Denebo­la (Beta Leo, 2,1 mag) bil­den zusam­men ein mar­kan­tes recht­wink­li­ges Drei­eck. Um die Gala­xien auf­zu­su­chen, schwen­ken wir von Cher­tan aus­ge­hend 2° nach Süden. Nun erken­nen wir im Sucher einen 6 mag hel­len Stern (73 Leo) und noch wei­ter süd­li­cher ein Paar aus 7 mag hel­len Ster­nen. Nun schwen­ken das Fern­rohr unge­fähr 1° in Rich­tung Osten, bis ein wei­ter Stern der 7. Grö­ßen­klas­se auf­taucht. Die bei­den hells­ten Gala­xien des Tri­pletts soll­ten nun bei gerin­ger Ver­grö­ße­rung im Oku­lar­ge­sichts­feld erschei­nen. M 65 liegt ¾ Grad öst­lich von 73 Leo und M 66 wei­te­re 1/3 Grad süd­öst­lich von M 65. Ein hal­bes Grad nörd­lich der bei­den befin­det sich das drit­te Mit­glied des Leo-Tri­plett, NGC 3628.

Auf­such­kar­te Leo-Tri­plett (Mes­sier 65, Mes­sier 66 & NGC 3628) (68,7 KiB, 222 hits)

Steckbrief für Messier 65, Messier 66 & NGC 3628