Objekte des Monats: Der Kugelsternhaufen Messier 80

Der Kugel­stern­hau­fen Mes­sier 80 (NGC 6093), im süd­li­chen Stern­bild Skor­pi­on (Scor­pi­us), wur­de am 4. Janu­ar 1781 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Charles Mes­sier ent­deckt und in sei­nem berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf­ge­nom­men. Er beschrieb den Stern­hau­fen als run­den, stern­lo­sen Nebel mit einem hel­len Zen­trum, das dem Kern eines klei­nen Kome­ten ähnel­te. Nur drei Wochen spä­ter ent­deck­te Mes­siers Freund Pierre Méchain den Kugel­stern­hau­fen unab­hän­gig von ihm. Der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel war schließ­lich der ers­te Beob­ach­ter, der den Kugel­stern­hau­fen vor dem Jahr 1785 mit sei­nem 20-Fuß-Tele­skop in sei­ne Ein­zel­ster­ne auf­lö­sen konn­te. Er beschrieb M 80 als „einen Kugel­stern­hau­fen aus extrem klei­nen und sehr kom­pri­mier­ten Ster­nen mit einem Durch­mes­ser von etwa 3 bis 4 Minu­ten; in der Mit­te wird er sehr all­mäh­lich viel hel­ler; zum Rand hin sind die Ster­ne deut­lich zu erken­nen und so klein wie nur mög­lich.“ Laut Her­schel ist Mes­sier 80 „einer der reichs­ten und dich­tes­ten Hau­fen klei­ner Ster­ne, die ich je gese­hen habe“.

Ein komprimierter Kugelsternhaufen in reizvoller Umgebung

Mes­sier 80 befin­det sich in der Nähe von Ant­ares, dem Haupt­stern des Stern­bil­des Skor­pi­on. Er liegt in der Ant­ares-Ophiu­chus-Regi­on unse­rer Milch­stra­ße, die auf Him­mels­auf­nah­men reich­lich mit hel­len und dunk­len Wol­ken aus inter­stel­la­rer Mate­rie durch­setzt ist. Das Feld um M 80, beson­ders im Osten und Süden, zeigt eine gro­ße Anzahl die­ser dunk­len und eini­ge hel­le dif­fu­se Nebel. Mit einem schein­ba­ren Durch­mes­ser von 10 Bogen­mi­nu­ten am Him­mel und einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 7,3 Grö­ßen­klas­sen ist der Kugel­stern­hau­fen etwas licht­schwä­cher und klei­ner als ande­re Kugel­stern­hau­fen in Mes­siers berühm­tem Nebel­ka­ta­log. Mit einer Shap­ley-Sawy­er-Kon­zen­tra­ti­ons­klas­se von II gehört M 80 zu den am dich­tes­ten im Zen­trum kon­zen­trier­ten Kugel­stern­hau­fen unse­rer Milch­stra­ße. Mes­sier 4, der sich etwas süd­öst­lich von M 80 befin­det, ist dage­gen nur sehr schwach kon­zen­triert (Kon­zen­tra­ti­ons­klas­se IX). Unter den Kugel­stern­hau­fen gilt M 80 als das nörd­li­che Gegen­stück zu Ome­ga Cen­tau­ri (NGC 5139), dem größ­ten und mas­se­reichs­ten Kugel­stern­hau­fen der Milchstraße.

Mes­sier 80 steht in einer Ent­fer­nung von 32.600 Licht­jah­ren vom galak­ti­schen Zen­trum und hat einen wah­ren Durch­mes­ser von 96 Licht­jah­ren. Der Stern­hau­fen ist der­zeit 12.500 Licht­jah­re vom galak­ti­schen Zen­trum ent­fernt. Er umrun­det die­ses auf einer stark geneig­ten Bahn ein­mal in 70 Mil­lio­nen Jah­ren. M 80 ist ein typi­scher Bul­ge-Hau­fen. Er umkreist den zen­tra­len Bul­ge unse­rer Gala­xie und besitzt eine der kür­zes­ten Umlauf­zei­ten aller Kugel­stern­hau­fen in unse­rer Hei­mat­ga­la­xie. Sein ein Alter wird mit 12,54 Mil­li­ar­den Jah­ren ange­ge­ben. Damit ist M 80 nur wenig jün­ger als unse­re Milch­stra­ße. Ins­ge­samt sind in M 80 meh­re­re hun­dert­tau­send Ster­ne kon­zen­triert, deren hells­te Mit­glie­der eine Hel­lig­keit von 13,4 mag errei­chen. Außer­dem besitzt er eine Gesamt­mas­se von 400.000 Sonnen.

Das Bemer­kens­wer­tes­te an M 80 ist, dass das Welt­raum­te­le­skop Hub­ble im Jahr 1999 eine unge­wöhn­lich hohe Anzahl von so genann­ten Blau­en Nach­züg­lern (Blue Stragg­lers) im Kern nach­ge­wie­sen hat. Rund 300 die­ser Ster­ne wur­den gefun­den. Der Stern­hau­fen ent­hält etwa dop­pelt so viel die­ser Ster­ne wie in Mes­sier 3 im Stern­bild Canes Vena­ti­ci und auch dop­pelt so vie­le wie in ande­ren Kugel­stern­hau­fen in unse­rer Gala­xis. Dabei han­delt es sich um alte Ster­ne, die durch Kol­li­sio­nen und enge Wech­sel­wir­kun­gen mit Nach­bar­ster­nen jün­ger, blau­er und mas­se­rei­cher erschei­nen und ihre küh­le­re Außen­hül­le ver­lo­ren haben. Ein Grund dafür ist wahr­schein­lich die hohe Stern­dich­te im Zen­trum des Hau­fens. Dort kommt es viel häu­fi­ger zu Ein­fang- und Stern­kol­li­sio­nen. Denn die Dich­te im Zen­trum von M 80 beträgt 5,7 Son­nen­mas­sen pro Kubikparsec.

Nova T Scorpii

Am 21. Mai 1860 ent­deck­te der deut­sche Astro­nom Arthur von Auwers in Ber­lin eine Nova nur 3 Bogen­se­kun­den vom Zen­trum des Kugel­stern­hau­fens ent­fernt. Es war die ers­te Nova über­haupt, die in einem Kugel­stern­hau­fen ent­deckt wur­de. Wei­te­re Novae wur­den bei­spiels­wei­se in M 5, M 14 und M 30 nach­ge­wie­sen. Der „neue Stern“ mit dem Namen T Scor­pii ereich­te eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 7,0 mag und eine abso­lu­te Hel­lig­keit von ‑8,5 Grö­ßen­klas­sen. Damit war die Nova deut­lich hel­ler als Mes­sier 80 selbst und ver­än­der­te über meh­re­re Tage hin­weg das Aus­se­hen des Kugel­hau­fens. Am 16. Juni war die Nova schließ­lich nur noch 10,5 Grö­ßen­klas­sen hell. Bei T Sco han­del­te es sich also um eine „schnel­le Nova“.

Novae ent­ste­hen, wenn ein naher Begleit­stern Was­ser­stoff auf einen aus­ge­brann­ten Wei­ßen Zwerg über­trägt. Ab einer bestimm­ten Mas­sen­kon­zen­tra­ti­on kann die­ser Was­ser­stoff zu einer ther­mo­nu­klea­ren Explo­si­on auf der Ober­flä­che des Wei­ßen Zwergs und zu einem deut­li­chen Hel­lig­keits­an­stieg füh­ren. Die­se Stern­ex­plo­si­on wur­de unab­hän­gig von dem eng­li­schen Astro­no­men Nor­man R. Pogson beob­ach­tet. Es wur­de berich­tet, dass Pogson Anfang 1864 eine erneu­te Auf­hel­lung des Sterns gese­hen habe. Die­se Beob­ach­tung ist jedoch umstrit­ten, da nie­mand sonst die­se Beob­ach­tung bestä­ti­gen konn­te. Neben T Scor­pii wur­den in M 80 nur 10 wei­te­re Ver­än­der­li­che gefun­den. Des Wei­te­ren ent­hält Mes­sier 80 eine gro­ße Anzahl von Radio­pul­sa­ren. Die­se sind von irdi­schen Instru­men­te nur nach­weis­bar, wenn der gebün­del­te Strahl in Rich­tung Erde zeigt.

Beobachtung

Mes­sier 80 ist von Mit­tel­eu­ro­pa aus nicht ein­fach zu beob­ach­ten, da er zu den licht­schwächs­ten Kugel­stern­hau­fen im Mes­sier-Kata­log gehört. Mit ‑23° Dekli­na­ti­on liegt er auch weit süd­lich des Him­mels­äqua­tors. Deut­lich bes­ser ist M 80 auf der Süd­halb­ku­gel der Erde zu beob­ach­ten. Denn in Nami­bia steht er im süd­li­chen Spät­herbst nahe des Zenits. Mit einem klei­nen 8x42 Fern­glas ist von Euro­pa aus bes­ten­falls ein win­zi­ger, run­der Nebel­fleck zu erken­nen. Mit einem 16x70 Feld­ste­cher erscheint er schon deut­lich hel­ler und auf­fäl­li­ger. Beob­ach­tet man aus unse­ren Brei­ten mit Tele­sko­pen von 2,5 bis 3‑Zoll Öff­nung und mitt­le­rer Ver­grö­ße­rung, ist der Stern­hau­fen noch nicht in sei­ne Ein­zel­ster­ne auf­ge­löst. Er erscheint nur als rela­tiv hel­le, run­de und stark gebün­del­te Licht­ku­gel, mit einem deut­lich hel­le­ren, struk­tur­lo­sen Zen­trum, zwi­schen zwei hel­le­ren Ster­nen. Indi­rekt erschei­nen sei­ne Rän­der jedoch leicht gemottelt.

Bei 4 bis 6‑Zoll Öff­nung und mitt­le­ren Ver­grö­ße­run­gen um 100-fach erscheint der Rand­be­reich von M 80 bereits leicht kör­nig. Sein Zen­trum erscheint hell, sehr kom­pakt und fast stel­lar. Der Kern prä­sen­tiert sich leicht gelb­lich, die Außen­be­rei­che eher silb­rig. Erst bei 8 bis 10-Zoll Öff­nung und unter guten Bedin­gun­gen tau­chen im Rand­be­reich bei hohen Ver­grö­ße­run­gen lang­sam ein­zel­ne schwa­che Ster­ne auf, die wie Glim­mer wir­ken. Der kom­pak­te und hel­le Kern bleibt unauf­ge­löst und ist von einem dif­fu­sen Nebel mit einem Durch­mes­ser von 5 Bogen­mi­nu­ten umge­ben. Bei sehr hoher Ver­grö­ße­rung erscheint der Kern in drei Tei­le zer­bro­chen. Die Auf­lö­sung des Kugel­stern­hau­fens nimmt mit jeder Öff­nung des Tele­skops wei­ter zu. 12-Zoll gro­ße Reflek­to­ren zei­gen meh­re­re Dut­zend der hells­ten Mit­glie­der der 13. und 15. Grö­ßen­klas­se. Die Umge­bung des Stern­hau­fens ist reich an hel­len Ster­nen, was das Objekt im Stern­feld des Skor­pi­ons visu­ell sehr attrak­tiv macht.

Die bes­te Beob­ach­tungs­zeit für Mes­sier 80 ist von Mai bis Juli, wenn das Stern­bild Skor­pi­on im Süden steht. Mes­sier 80 ist rela­tiv ein­fach zu fin­den. Der Stern­hau­fen befin­det sich im nörd­li­chen Teil des Stern­bil­des Skor­pi­on. Er liegt fast genau in der Mit­te der Ver­bin­dungs­li­nie zwi­schen den hel­len Ster­nen Ant­ares (Alpha Sco, 1,0 mag) und Acrab (Beta Sco, 2,6 mag), etwa 4° nord­west­lich des Haupt­sterns. Um den Kugel­stern­hau­fen zu fin­den, stel­len wir den 2,9 mag hel­len Stern Sig­ma Scor­pii in die Mit­te des Suchers ein. Nun schwen­ken wir das Tele­skop 1 ½ Grad nach Nor­den. Dort befin­det sich ein Stern (Omic­ron Sco) der 5. Grö­ßen­klas­se. Jetzt schwen­ken wir das Tele­skop um ein wei­te­res Grad nach Nord­wes­ten. Dort befin­det sich ein Stern der 7. Grö­ßen­klas­se. Mes­sier 80 ist bereits im Sucher erkenn­bar und befin­det sich nur ein hal­bes Grad nord­west­lich die­ses Sterns.

Auf­such­kar­te Mes­sier 80 (55,6 KiB, 38 hits)

Steckbrief für Messier 80