Objekte des Monats: Die Spindelgalaxie Messier 102

Mes­sier 102 (NGC 5866) ist eine hel­le Gala­xie im nörd­li­chen Stern­bild Dra­che (Dra­co). Sie wur­de Ende März oder Anfang April 1781 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Pierre Méchain ent­deckt. Sein Freund Charles Mes­sier nahm die­sen Nebel hand­schrift­lich in sei­nem per­sön­li­chen Exem­plar und in die end­gül­ti­ge Fas­sung sei­nes berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf, ohne die Posi­ti­ons­an­ga­be von Méchain zu über­prü­fen. Er beschrieb M 102 als schwa­chen Nebel in der Nähe eines Sterns der 6. Grö­ßen­klas­se, zwi­schen Omic­ron Boötis (in Wahr­heit The­ta Boötis) und Iota Dra­co­nis. Der deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Fried­rich Wil­helm Her­schel ent­deck­te sie am 5. Mai 1788 unab­hän­gig von Mes­sier. M 102 trägt auf­grund ihres äuße­ren Erschei­nungs­bil­des auch den Namen „Spin­del­ga­la­xie“ (Spind­le Gala­xy). NGC 3115, im Stern­bild Schlan­ge (Ser­pens), trägt übri­gens den glei­chen Namen.

Ein spindelförmige Schönheit im Drachen

Mes­sier 102 ist der Pro­to­typ und eine von vier lin­sen­för­mi­gen Gala­xien im Mes­sier-Kata­log (M 84, M 85, M 86 und M 102). Sol­che S0-Gala­xien, mit spi­ral­för­mi­gen Schei­ben und gro­ßen ellip­ti­schen Aus­buch­tun­gen, wer­den „Len­ti­ku­lar-Gala­xien“ genannt. M 102 besitzt eine gro­ße Flä­chen­hel­lig­keit und wir bli­cken fast genau auf die Kan­te die­ser 40,8 Mil­lio­nen Licht­jah­re ent­fern­ten Wel­ten­in­sel. Mit einer schein­ba­ren Aus­deh­nung von 4,7 x 1,9 Bogen­mi­nu­ten und einer Hel­lig­keit von 9,9 mag ist die Gala­xie bereits in klei­ne­ren Tele­sko­pen auf­find­bar. Sie ist mit einem Durch­mes­ser von rund 71.000 Licht­jah­ren unge­fähr um die Hälf­te klei­ner als unser eige­nes Milchstraßensystem. 

Das auf län­ger belich­te­ten Fotos aus­ge­franst erschei­nen­de schar­fe Staub­band in der Äqua­tor­ebe­ne ist 2° gegen die Ebe­ne der Gala­xie geneigt. Die Staub­schei­be ist für eine Gala­xie die­ser Art von sich aus sehr unge­wöhn­lich. Denn lin­sen­för­mi­ge Gala­xien haben typi­scher­wei­se Staub nur in der Nähe der zen­tra­len Regi­on. Somit könn­te es sich bei M 102 tat­säch­lich um eine Spi­ral­ga­la­xie han­deln, was die Staub­schei­be weit­aus weni­ger unge­wöhn­lich machen wür­de. Ihren Eigen­na­men „Spin­del­ga­la­xie“ erhielt Mes­sier 102 auf­grund ihrer gro­ßen zen­tra­len Aus­buch­tung und ihrer spitz zulau­fen­den Gala­xien­schei­be, das an die Spin­del eines Spinn­ra­des erinnert.

Die Spin­del­ga­la­xie hat in der Ver­gan­gen­heit höchst­wahr­schein­lich eine Nah­be­geg­nung mit einer ande­ren Gala­xie erfah­ren. Die­se Ver­mu­tung wird noch durch den Umstand gestützt, dass Mes­sier 102 das größ­te und hells­te Mit­glied einer klei­nen Gala­xien­grup­pe ist, die als NGC 5866-Grup­pe bzw. M102-Grup­pe bezeich­net wird. Zu die­ser Grup­pe gehö­ren auch die 150.000 Licht­jah­re gro­ße und hel­le Edge-on-Spi­ra­le NGC 5907 (10,4 mag) sowie NGC 5879 (11,5 mag). Sie sind phy­si­sche Beglei­ter von Mes­sier 102. Der Abstand zwi­schen ihnen ist etwa halb so groß wie zwi­schen unse­rer Milch­stra­ße und der Andro­me­da­ga­la­xie (Mes­sier 31). Wei­te­re Gala­xien die­ser Grup­pe sind die sehr schwa­che Gala­xien NGC 570, NGC 5866B und UGC 9776. Mes­sier 102 besitzt ver­mut­lich eine Mas­se von 1 Bil­li­on Son­nen­mas­sen und ent­hält mehr als 100 Mil­li­ar­den Ster­ne. Die Anzahl an Kugel­stern­hau­fen wird auf 340 geschätzt. Es wur­den bis­her noch kei­ne Super­no­va in die­ser Gala­xie beobachtet.

M102-Kontroverse

Wel­che Gala­xie Charles Mes­sier, mit sei­nem Ein­trag Nr. 102, nun mein­te, als er damals sei­nen Kata­log ver­öf­fent­lich­te, ist bis heu­te immer noch nicht ganz klar. Denn bei M 102 han­delt es sich um eine ver­se­hent­li­che und durch sei­nen Freund Pierre Méchain im Nach­hin­ein selbst erkann­te Dop­pel­be­ob­ach­tung von Mes­sier 101. His­to­ri­sche Erkennt­nis­se legen den Ver­dacht aber nahe, dass es sich bei M 102 tat­säch­lich um die lin­sen­för­mi­ge Gala­xie NGC 5866 han­deln könn­te, obwohl auch ande­re Gala­xien in die­sem Him­mels­ab­schnitt als mög­li­che Iden­ti­tä­ten vor­ge­schla­gen wurden.

Aller­dings ist kei­ne die­ser Gala­xien genau so hell wie die­se und erschei­nen mit einer deut­lich gerin­ge­ren Flä­chen­hel­lig­keit. Außer­dem befin­det sich NGC 5866 fast genau 5° west­lich von M 101. Die­se Abwei­chung ist wahr­schein­lich auf einen Daten­re­duk­ti­ons­feh­ler Méchains zurück­zu­füh­ren. NGC 5866 scheint sowohl mit der Objekt­be­schrei­bung (von Pierre Méchain), in der gedruck­ten Ver­si­on des Mes­sier-Kata­logs von 1781, als auch mit der von Charles Mes­sier, in hand­schrift­li­chen Noti­zen auf sei­ner per­sön­li­chen Lis­te des Mes­sier-Kata­logs, ange­ge­be­nen Objekt­po­si­ti­on übereinzustimmen.

„Polarissima Borealis“

Nichts des­to trotz ist die Spin­del­ga­la­xie ein inter­es­san­tes Objekt und aus gutem Grund in der heu­ti­gen Fas­sung des Mes­sier-Kata­logs ent­hal­ten. Bei einer eklip­ti­ka­len Brei­te von etwa +67° pas­siert der Him­mels­nord­pol der Erde M 102 in weni­ger als einem Grad Ent­fer­nung. Mes­sier 102 war vor etwa 6.900 Jah­ren (4.900 v. Chr.) „Pola­ris­si­ma Borea­lis“ und wird es in 18.900 Jah­ren (20.900 n. Chr.) wie­der sein. Die Erd­ach­se rotiert näm­lich mit einer Peri­ode von unge­fähr 25.800 Jah­ren um den Nord­pol der Eklip­tik. In heu­ti­ger Zeit steht der nörd­li­che Him­mels­pol knapp ein hal­bes Grad vom Polar­stern ent­fernt. Die­ses Ver­hal­ten unse­res Hei­mat­pla­ne­ten wird als „Prä­zes­si­on der Erd­ach­se“ bezeichnet.

Beobachtung

M 102 ist unter einem sehr dunk­len Land­him­mel bereits mit Hil­fe eines 10x50 Feld­ste­chers sicht­bar aber über­aus anspruchs­voll. Im Sucher­te­le­skop ist das Objekt als sehr schwa­cher, läng­li­cher Licht­fleck zu erken­nen. Im 3 Zoll gro­ßen Refrak­tor erscheint sie bei mitt­le­rer Ver­grö­ße­rung recht klein, läng­lich und ziem­lich flä­chen­hell. Mit einem 4 bis 5 Zoll Refrak­tor bemerkt man einen rela­tiv scharf begrenz­ten, spin­del­för­mi­gen Licht­fleck, mit spitz zulau­fen­den Enden. Ein Stern der 11. Grö­ßen­klas­se steht an der nord­west­li­chen Kan­te der Gala­xien­schei­be. Ihr Kern sel­ber erscheint hell und sehr kom­pakt. Meh­re­re schwa­che Ster­ne sind in ihrer Umge­bung sicht­bar. Um das nur 10 Bogen­se­kun­de brei­te Staub­band zu sehen, das die Spin­del­ga­la­xie in der Mit­te durch­schnei­det, sind Tele­sko­pe von 6 bis 8 Zoll Öff­nung und mitt­le­ren bis hohe Ver­grö­ße­run­gen erfor­der­lich. Dabei ist das gut defi­nier­te hel­le ova­le Zen­tral­ge­biet der Gala­xie von einem hel­le­ren Halo umge­ben. Das Staub­band erscheint mit die­ser Öff­nung nur indi­rekt in der Äqua­tor­ebe­ne. Mit 10 bis 12 Zoll Öff­nung ist das Staub­band deut­lich bes­ser erkenn­bar und erstreckt sich fast über die gesam­te Län­ge der Gala­xie. Die Schei­be ist im Nor­den schär­fer begrenzt und erscheint im west­li­chen Teil hel­ler. Indi­rekt erkennt man an deren Enden eine kör­ni­ge Struk­tur. Das hel­le Kern­ge­biet erscheint hier fast stel­lar. Zwei auf­fäl­li­ge Vor­der­grund­ster­ne befin­den sich nörd­lich und süd­lich am west­li­chen Rand der Gala­xien­schei­be. Eini­ge der benach­bar­ten Gala­xien, der wei­ter oben erwähn­ten M102-Grup­pe, kön­nen auch mit klei­nen bis mitt­le­ren Ama­teur­te­le­sko­pen beob­ach­tet wer­den. Vor allem ist NGC 5907 zu erwäh­nen. Die Gala­xie sieht man eben­falls von der Kan­te. Sie erscheint als schwa­che Licht­na­del, mit einer Elon­ga­ti­on von 1:8. Sie steht nur 1 ¾ Grad nord­öst­lich von Mes­sier 102.

Mes­sier 102 ist von unse­ren Brei­ten aus zir­kum­po­lar und das gan­ze Jahr beob­acht­bar. Am bes­ten beob­ach­tet man in den Früh­ling- und Som­mer­mo­na­ten, wenn das Stern­bild Gro­ßer Bär bei uns hoch am Him­mel steht. Das Auf­fin­den von M 102 gestal­tet sich rela­tiv ein­fach. Sie befin­det sich öst­lich des Aste­ris­mus des Gro­ßen Wagens und im süd­li­chen Teil des Stern­bilds Dra­co. Zuerst suchen wir den Gro­ßen Wagen auf. Die Gala­xie befin­det sich unge­fähr 10° ost­nord­öst­lich von dem 1,9 mag hel­len Sterns Alkaid (Eta UMa), der den Knick in der Wagen­deich­sel mar­kiert und unge­fähr 10° süd­lich von dem 3 mag hel­len Stern Gam­ma Ursae Mino­ris ent­fernt zu fin­den ist. Am ein­fachs­ten ist es aber, das Tele­skop von dem roten Rie­sen­stern Eda­sich (Iota Dra, 3,3 mag) aus­ge­hend knapp 3° nach Süd­wes­ten in Rich­tung Eta Ursae Majo­ris zu schwen­ken. An die­ser Posi­ti­on ist ein auf­fäl­li­ges Drei­er­mus­ter aus Ster­nen zu erken­nen. M 102 liegt unge­fähr 1° west­lich die­ses Sternenmusters.

Auf­such­kar­te Spin­del­ga­la­xie (Mes­sier 102) (70,8 KiB, 345 hits)

Steckbrief für Messier 102