Objekte des Monats: Der Kugelsternhaufen Messier 2

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Der Kugel­stern­hau­fen Mes­sier 2 (NGC 7089), im Stern­bild Was­ser­mann (Aqua­ri­us), wur­de am 11. Sep­tem­ber 1746 von dem in Ita­li­en gebo­re­nen fran­zö­si­schen Astro­no­men Jean-Domi­ni­que Maral­di ent­deckt und als „neb­li­gen Stern“ beschrie­ben. Er beob­ach­te in jener Nacht zusam­men mit Jac­ques Cas­si­ni, dem Sohn des legen­dä­ren ita­lie­ni­schen Astro­no­men Gio­van­ni Cas­si­ni, als die bei­den den im glei­chen Jahr ent­deck­ten Kome­ten Ché­seaux beob­ach­te­ten. Maral­di hielt das Objekt erst für den Kome­ten. Der fran­zö­si­sche Astro­nom Charles Mes­sier ent­deck­te und kata­lo­gi­sier­te den Stern­hau­fen unab­hän­gig von Maral­di gan­ze 14 Jah­re spä­ter, näm­lich am 11. Sep­tem­ber 1760. Er beschrieb ihn als 4 Bogen­mi­nu­ten gro­ßen Nebel ohne Stern, mit einem run­den leuch­ten­den Zen­trum, ähn­lich M 22 im Schüt­zen. Der Stern­hau­fen war nach dem Krebs­ne­bel Mes­sier 1 das zwei­te von ihm als kome­ten­haft kata­lo­gi­sier­te Objekt. Der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Fried­rich Wil­helm Her­schel war wahr­schein­lich der ers­te Beob­ach­ter, der den Kugel­stern­hau­fen im Jahr 1783 in ein­zel­ne Ster­ne auf­lö­sen konnte.

Ein heller und großer Kugelsternhaufen des galaktischen Halos

Mes­sier 2 gilt als einer der reich­hal­tigs­ten und kom­pak­tes­ten Kugel­stern­hau­fen an unse­rem Him­mel. Er zählt mit sei­nem Durch­mes­ser von 175 Licht­jah­ren und über 150.000 Mit­glieds­ster­nen zu den größ­ten Kugel­stern­hau­fen unse­res Milch­stra­ßen­sys­tems. Der Gezei­ten­ein­fluss von M 2 ist sogar noch deut­lich grö­ßer und beträgt etwa 233 Licht­jah­re. Der Stern­hau­fen befin­det sich 40.850 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt. Er erscheint dem Beob­ach­ter deut­lich ellip­tisch und sehr kom­pakt (Kon­zen­tra­ti­ons­klas­se II). Mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 6,3 mag und einen schein­ba­ren Durch­mes­ser von 16 Bogen­mi­nu­ten, kann der Stern­hau­fen bereits sehr ein­fach in Fern­glä­sern und klei­nen Tele­sko­pen auf­ge­spürt wer­den. In sei­nem Zen­trum, das eine Aus­deh­nung von unge­fähr 11 Licht­jah­ren besitzt, ist unge­fähr die Hälf­te der Gesamt­mas­se des Kugel­hau­fens kon­zen­triert. Mit einem Alter von 12,5 Mil­li­ar­den Jah­ren gehört das Objekt, zusam­men mit Mes­sier 3 in den Jagd­hun­den und Mes­sier 5 in der Schlan­ge, zu den ältes­ten kugel­för­mi­gen Stern­hau­fen unse­rer Gala­xis. Im Ver­gleich zur Son­ne, ver­ei­nen die Ster­ne in M 2 nur 2 % schwe­re­re Ele­men­te als Was­ser­stoff und Heli­um. Das macht die Exis­tenz erd­ähn­li­cher Pla­ne­ten im Hau­fen recht unwahrscheinlich.

Messier 2
Mes­sier 2 im Stern­bild Was­ser­mann – Auf­nah­me von Bern­hard Hubl, Quel­le: CCD-Gui­de, Astro­no­mi­scher Arbeits­kreis Salzkammergut

Die hells­ten Mit­glieds­ster­ne im Hau­fen sind rote und gel­be Rie­sen, die eine abso­lu­te Hel­lig­keit von ‑3 Grö­ßen­klas­sen und schein­ba­re Hel­lig­kei­ten von 13,1 mag besit­zen. Dage­gen wei­sen die Ster­ne auf dem hori­zon­ta­len Ast im Herz­sprung-Rus­sell-Dia­gramm (HRD) Hel­lig­kei­ten von nur 16,1 Magni­tu­den auf. Die meis­ten der 21 bekann­ten ver­än­der­li­chen Ster­ne sind Hau­fen­ver­än­der­li­che vom Typ RR Lyrae. Die­se besit­zen typi­sche Peri­oden von weni­ger als einem Tag. RR-Lyrae-Ster­ne sind ähn­lich wie die Cep­hei­den wich­ti­ge Stan­dard­ker­zen für die Ent­fer­nungs­be­stim­mung. Im Gegen­satz zu Cep­hei­den, sind RR-Lyrae-Ster­ne alte, rela­tiv mas­se- und metall­ar­me Ster­ne. Außer­dem ent­hält der Hau­fen noch 3 klas­si­sche Cep­hei­den der 13. Grö­ßen­klas­se und einen ver­än­der­li­chen Stern vom RV-Tau­ri-Typ. Die­ser Stern, der im nord­öst­li­chen Rand­be­reich von Mes­sier 2 zu fin­den ist, wur­de bereits im Jahr 1897 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Che­v­re­mont ent­deckt. Sei­ne Hel­lig­keit schwankt zwi­schen 12,5 und 14. Grö­ßen­klas­se inner­halb von 69,09 Tagen. Er steht ca. 2 Bogen­mi­nu­ten öst­lich des Zentrums.

Messier 2 (Hubble)
Der Zen­tral­be­reich von Mes­sier 2 in einer Auf­nah­me des Hub­ble-Welt­raum­te­le­skops – Cre­dit: ESA/Hubble, CC BY 4.0, via Wiki­me­dia Commons

Mes­sier 2 besitzt die höchs­te Raum­ge­schwin­dig­keit aller bekann­te galak­ti­schen Kugel­stern­hau­fen. Er umläuft das galak­ti­sche Zen­trum auf einer sehr exzen­tri­schen Bahn. Die­se führt ihn in der nächs­ten Mil­li­ar­de Jah­re, mit 150.000 Licht­jah­ren Abstand, bis in die Außen­be­rei­che des galak­ti­schen Halo. Zur Zeit befin­det sich M 2 direkt unter­halb des Süd­pols unse­rer Gala­xis. Jüngs­te Daten der Raum­son­de Gaia haben zur Ent­de­ckung eines aus­ge­dehn­ten, etwa 45° lan­gen und 300 Licht­jah­re brei­ten Gezei­ten­stroms geführt. Die­ser steht wahr­schein­lich mit Mes­sier 2 in direk­ter Ver­bin­dung. Mög­li­cher­wei­se wur­de der Kugel­hau­fen, durch die gra­vi­ta­ti­ven Ein­flüs­se der Gro­ßen Magel­lan­schen Wol­ke, einer irre­gu­lä­ren Satel­li­ten­ga­la­xie unse­rer Milch­stra­ße am Süd­him­mel, gestört. Fer­ner gehört M 2 zur Gaia-Sau­sa­ge-Ence­la­dus Zwerg­ga­la­xie, den ver­mu­te­ten Über­rest einer mit der Milch­stra­ße in der Ver­gan­gen­heit ver­schmol­ze­nen Satellitengalaxie.

Beobachtung

Mes­sier 2 soll­te unter extrem guten Beob­ach­tungs­be­din­gun­gen, zum Bei­spiel von Nami­bia aus, bereits mit dem blo­ßen Auge sicht­bar sein. Spä­tes­tens in jedem 8x42 Fern­glas und vor allem mit einem 10x50 Feld­ste­cher erkennt man ein rund­li­ches Nebel­bäll­chen, mit einem brei­ten, flä­chi­gen Zen­trum. Unter Zuhil­fe­nah­me eines 80 mm Refrak­tors kann man gut Mes­siers Beschrei­bung des Stern­hau­fens nach­voll­zie­hen. Bei mitt­le­ren Ver­grö­ße­run­gen erkennt man einen dif­fu­sen Halo und eine deut­li­che Hel­lig­keits­zu­nah­me zur Mit­te, den hel­len Kern und sei­ne leicht in Nord-Süd-Rich­tung ellip­ti­sche Form. Ein­zel­ster­ne sind mit die­ser Öff­nung aller­dings noch nicht aus­zu­ma­chen. Ein Vor­der­grund­stern der 10. Grö­ßen­klas­se befin­det sich nur 4,5 Bogen­mi­nu­ten nord­öst­lich des Zen­trums. Mit Öff­nun­gen von 4 bis 6 Zoll ist der Hau­fen immer noch nicht auf­ge­löst. Denn die Ster­ne sind im direk­ten Ver­gleich mit dem Her­ku­le­shau­fen (Mes­sier 13) durch­weg deut­lich licht­schwä­cher. Eini­ge hel­le Ster­ne blit­zen vor allem ab 100-facher Ver­grö­ße­rung ab und zu in den Rand­be­rei­chen her­vor. Die­se sind aber auf­grund des nebe­li­gen Hin­ter­grunds vie­ler unauf­ge­lös­ter Ster­ne nicht gera­de ein­fach zu erken­nen. Umso deut­li­cher ist jetzt die Hel­lig­keits­kon­zen­tra­ti­on zur Mit­te und die ova­le Form des Kugel­stern­hau­fens erkenn­bar. Mit Hil­fe eines 8 bis 10 Zoll Zoll New­tons und hoher Ver­grö­ße­rung, bis zur Mil­li­me­ter­zahl der Tele­s­ko­pöff­nung, ent­fal­tet der Stern­hau­fen sei­ne gesam­te Pracht. Mes­sier 2 ist nun teil­wei­se bis in das Zen­trum in Ein­zel­ster­ne auf­ge­löst. Mit noch grö­ße­rer Öff­nung von 12 bis 14 Zoll ist auch eine Art dunk­le Linie erkenn­bar, die sich von Nor­den in Rich­tung Osten erstreckt. Man erkennt sehr vie­le Ster­ne, die über die gesam­te Flä­che ver­streut sind.

Aufsuchkarte
Auf­such­kar­te für Mes­sier 2 – erstellt mit SkytechX

Der Kugel­stern­hau­fen ist ein loh­nen­des Objekt des Spät­som­mers und Herbst­him­mels. Er befin­det sich 11° süd­süd­west­lich von Enif (Epsi­lon Peg, 2,4 mag) direkt auf dem Him­mels­äqua­tor. Um den Stern­hau­fen auf­zu­fin­den, betrach­ten wir den nord­west­li­chen Bereich des Stern­bilds Was­ser­mann. Mes­sier 2 steht nur 4 ½ Grad nörd­lich von Sadal­suud (Beta Aqr, 2,9 mag) und auf der­sel­ben Dekli­na­ti­on wie Sadal­me­lik (Alpha Aqr, 3,0 mag). Zusam­men bil­den die bei­den Ster­ne und der Kugel­stern­hau­fen ein gro­ßes recht­wink­li­ges Drei­eck. Von Beta Aqua­rii aus­ge­hend befin­det sich knapp 2° nord­öst­lich von die­sem ein lang gezo­ge­nes Drei­eck aus Ster­nen der 6. Grö­ßen­klas­se. An der nörd­li­chen Spit­ze die­ses Drei­ecks ent­de­cken wir einen hüb­schen Dop­pel­stern, den wir nun in die Sucher­mit­te ein­stel­len. Anschlie­ßend schwen­ken wir das Tele­skop unge­fähr 2° in Rich­tung Nor­den. Nun soll­te M 2 als neb­li­ges Objekt im Sucher­feld auftauchen.

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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