Objekte des Monats: Das Galaxienpaar NGC 5005 und NGC 5033

Die bei­den Gala­xien NGC 5005 und NGC 5033, im nörd­li­chen Stern­bild Jagd­hun­de (Canes Vena­ti­ci), wur­den am 1. Mai 1785 vom deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Fried­rich Wil­helm Her­schel mit sei­nem 18,7‑Zoll-Spiegelteleskop ent­deckt. NGC 5005 ist auch als Cald­well 29 in Sir Patrick Moo­res „Cald­well-Kata­log” ver­zeich­net. Weni­ger geläu­fig ist dage­gen der Eigen­na­me für die Gala­xie NGC 5033, die auch als „Was­ser­kä­fer-Gala­xie“ bekannt ist.

Die Balkenspirale NGC 5005

NGC 5005 ist eine hel­le Bal­ken­spi­ral­ga­la­xie vom Hub­ble-Typ SBbc, die um 36° zur Kan­te geneigt ist. Sie befin­det sich in einer Ent­fer­nung von 44 bis 66 Mil­lio­nen Licht­jah­ren von der Erde am Rand des Vir­go-Gala­xien­hau­fens. Die Gala­xie ist bereits sehr ein­fach in klei­ne­ren bis mitt­le­ren Tele­sko­pen wahr­nehm­bar. Sie hat eine Hel­lig­keit von 9,8 mag, einen schein­ba­ren Durch­mes­ser von 5,8 x 2,9 Bogen­mi­nu­ten und eine gro­ße Flä­chen­hel­lig­keit. Ihr Durch­mes­ser wird mit 75.000 Licht­jah­ren und ihre Mas­se mit 50 Mil­li­ar­den Son­nen­mas­sen ange­ge­ben. Fer­ner besitzt sie eine hel­le Schei­be, die von dich­ten Staub­spu­ren und Kno­ten unter­bro­chen wird. Die Gala­xien­schei­be ist deut­lich gegen unse­re Sicht­li­nie geneigt. Ihr rela­tiv hel­ler akti­ver Gala­xien­kern ist vom LINER-Typ (Low-Ioniza­ti­on Nuclear Emis­si­on-Line Regi­ons) und ent­hält schwach ioni­sier­tes Gas. Die Ener­gie­quel­le für die LINER-Emis­si­on ist umstrit­ten. Eini­ge For­scher ver­mu­ten, dass LINERs von akti­ven Gala­xien­ker­nen ange­trie­ben wer­den, die super­mas­se­rei­che Schwar­ze Löcher ent­hal­ten. Ande­re For­scher ver­mu­ten, dass LINERs durch Stern­ent­ste­hungs­ak­ti­vi­tä­ten ange­trie­ben wird.

Unter­su­chun­gen im Rönt­gen­be­reich legen aller­dings nahe, dass sich im Kern der Gala­xie eine varia­ble, punkt­för­mi­ge Quel­le har­ter Rönt­gen­strah­lung befin­det. Das könn­te bedeu­ten, dass NGC 5005 ein super­mas­se­rei­ches Schwar­zes Loch ent­hält. Die star­ke, varia­ble Rönt­gen­strah­lung ist cha­rak­te­ris­tisch für die Strah­lung, die von hei­ßem, kom­pri­mier­tem Gas in der Umge­bung eines Schwar­zen Lochs in einem akti­ven galak­ti­schen Kern erwar­tet wird. Laut einer im Jahr 2009 ver­öf­fent­lich­ten Stu­die beträgt die Mas­se des zen­tra­len Schwar­zen Lochs in NGC 5005 zwi­schen 120 bis 340 Mil­lio­nen Son­nen­mas­sen. Die zen­tra­len Regio­nen der Gala­xie ent­hal­ten außer­dem viel mole­ku­la­ren Was­ser­stoff. Die­ser ver­teilt sich in einem Ring mit einem Radi­us von drei Kilo­par­secs sowie in einer mas­si­ven zen­tra­len Schei­be mit zwei Mil­li­ar­den Son­nen­mas­sen. Ein Gas­strom bewegt sich inner­halb die­ses Rings nach Nord­wes­ten. Das deu­tet dar­auf hin, dass NGC 5005 jähr­lich Gas im Umfang von 50 Son­nen­mas­sen in sein Zen­trum trans­por­tiert, um künf­tig eine Pha­se der ver­stärk­ten Stern­ent­ste­hung, einen soge­nann­ten Star­burst, zu för­dern. Eini­ge For­scher glau­ben sogar, dass die­ser Stern­ent­ste­hungs­aus­bruch bereits statt­fin­det und 0,63 Son­nen­mas­sen pro Jahr beträgt. Der­zeit ist die Stern­ent­ste­hungs­ra­te im Rest der Gala­xie eher gering. Die Spi­ral­ar­me in NGC 5005 sind vor allem durch inter­stel­la­re Staub­bän­der begrenzt und es gibt nur weni­ge klei­ne HII-Regio­nen.

In die­sem Him­mels­are­al des Stern­bilds Jagd­hun­de befin­den sich unter ande­rem die Gala­xien NGC 5002, NGC 5014 und IC 4207, wobei NGC 5005 die Haupt­ga­la­xie der NGC-5005-Gala­xien­grup­pe (LGG 334) ist, die ins­ge­samt 16 Mit­glie­der umfasst. Zusam­men mit 13 wei­te­ren Gala­xien wird die­se Ansamm­lung auch als Canes-Vena­ti­ci-Spur bezeich­net. Die Super­no­va SN1996ai wur­de am 16. Juni 1996 vom ita­lie­ni­schen Ama­teur­as­tro­no­men Clau­dio Bot­ta­ri in NGC 5005 nach­ge­wie­sen. Die Super­no­va vom Typ Ia erreich­te eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 14,5 mag und befand sich 24 Bogen­se­kun­den nord­öst­lich des Gala­xien­zen­trums. Weni­ge Tage spä­ter erreich­te sie die 13. Größenklasse.

Die Spiralgalaxie NGC 5033

In unmit­tel­ba­rer Nähe zu NGC 5005 befin­det sich die vor allem auf Fotos sehr ansehn­li­che Spi­ral­ga­la­xie NGC 5033 vom Hub­ble-Typ Sc. Auf­grund ihres inter­es­san­ten Erschei­nungs­bil­des wird sie sehr häu­fig von Ama­teur­as­tro­no­men abge­lich­tet. Die bei­den Gala­xien beein­flus­sen sich als ech­tes Gala­xien­paar schwach gegen­sei­tig. Die bei­den Gala­xien sind räum­lich noch weit von­ein­an­der ent­fernt. Die gra­vi­ta­ti­ven Kräf­te zwi­schen den bei­den Objek­ten sind des­halb noch nicht stark genug, um ihre Schei­ben durch Gezei­ten­kräf­te zu ver­zer­ren. Nur auf sehr lang belich­te­ten Fotos sind schwa­che Gezei­ten­ar­me zwi­schen NGC 5005 und NGC 5033 erkenn­bar. Die Gala­xie besitzt eine rela­tiv schwa­che Schei­be. In ihren Spi­ral­ar­men befin­den sich aus­ge­dehn­te Stern­ent­ste­hungs­ge­bie­te, in denen fort­lau­fend Stern­ent­ste­hung statt­fin­det. In der süd­li­chen Hälf­te der Schei­be ist auf Fotos eine deut­li­che Ver­krüm­mung zu erken­nen. Sie stellt den Beginn eines Gezei­ten­schweifs dar, der sich als schwa­cher Strei­fen wei­ter nach links fort­setzt. Der kom­pak­te Kern ist von dich­ten Staub­bah­nen umgeben.

NGC 5033 hat einen akti­ven galak­ti­schen Kern (AGN) vom Sey­fert-1-Typ. Dort wird ein super­mas­se­rei­ches Schwar­zes Loch mit einer Mas­se von 44 Mil­lio­nen Son­nen­mas­sen ver­mu­tet. Die hel­le Emis­si­on, die im sicht­ba­ren Licht (sowie in ande­ren Wel­len­län­gen­be­rei­chen) zu sehen ist, wird teil­wei­se durch das hei­ße Gas in der Umge­bung die­ses Schwar­zen Lochs erzeugt. Die dabei frei­ge­setz­te Ener­gie zeigt, dass das zen­tra­le Schwar­ze Loch der­zeit Ster­ne, Staub und Gas ver­schlingt, die ihm zu nahe kom­men. Inte­gral­feld­spek­tro­sko­pi­sche Beob­ach­tun­gen des Zen­trums von NGC 5033 legen nahe, dass sich der Sey­fert-Kern nicht im kine­ma­ti­schen Zen­trum der Gala­xie befin­det. Dies wird als Hin­weis auf eine mög­li­che frü­he Gala­xien­ver­schmel­zung mit einem kom­pak­ten Satel­li­ten gerin­ger Mas­se in der Ver­gan­gen­heit inter­pre­tiert. Dies könn­te auch die ver­zerr­te Schei­be von NGC 5033 erklä­ren. Durch die Ver­schie­bung des Kerns könn­te die Gas­ro­ta­ti­on desta­bi­li­siert wer­den, sodass Gas in den Sey­fert-Kern fällt, dort kom­pri­miert und erhitzt wird, was den Kern aktiv erschei­nen lässt. Im Gegen­satz zu ande­ren Sey­fert-Gala­xien, wie Mes­sier 77 im Wal­fisch, scheint es hier außer­dem kei­nen mit die­sem akti­ven Kern ver­bun­de­nen Star­burst zu geben.

Mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 10,8 mag und einem schein­ba­ren Durch­mes­ser von 10,7 x 5,0 Bogen­mi­nu­ten erscheint NGC 5033 auf­grund ihrer gerin­ge­ren Flä­chen­hel­lig­keit dem Beob­ach­ter deut­lich licht­schwä­cher als NGC 5005. Ihre rela­ti­ve Nähe zur Erde – je nach Quel­le beträgt sie 38 bis 60 Mil­lio­nen Licht­jah­re – und ihr akti­ver galak­ti­scher Kern machen sie zu einem häu­fig unter­such­ten Objekt für pro­fes­sio­nel­le Astro­no­men. Aktu­el­le Unter­su­chun­gen gehen von einer Ent­fer­nung von 41 Mil­lio­nen Licht­jah­ren und einem wah­ren Durch­mes­ser der Gala­xie von 125.000 Licht­jah­ren aus. Somit ist die Wel­ten­in­sel unge­fähr so groß wie unse­re eige­ne Gala­xis. Im Gegen­satz zur Milch­stra­ße fehlt in NGC 5033 ein zen­tra­ler Bal­ken. In ihrer unmit­tel­ba­ren Nähe ste­hen die irre­gu­lä­ren Zwerg­ga­la­xien Holm­berg VIII (UGC 8303) und UGC 8314. Die bei­den Objek­te gel­ten als Satel­li­ten­ga­la­xien, ähn­lich den bei­den Magel­lan­schen Wol­ken unse­rer Milchstraße.

In NGC 5033 wur­den im Lau­fe der Jahr­zehn­te vier Super­no­vae beob­ach­tet. Am 14. Mai 1950 ent­deck­te der ame­ri­ka­nisch-schwei­ze­ri­sche Astro­phy­si­ker Fritz Zwi­cky die Super­no­va SN 1950C. Sie erreich­te eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 18,2 mag. Der Typ die­ser Super­no­va wur­de nicht bestimmt. Am 13. Juni 1985 ent­deck­te die rus­si­sche Astro­no­min Nata­lya Met­l­o­va die Super­no­va SN 1985L vom Typ II. Sie erreich­te eine Maxi­mal­hel­lig­keit von 12,5 Grö­ßen­klas­sen. Die Super­no­va vom Typ IIb, SN 2001gd, wur­de am 24. Novem­ber 2001 von den japa­ni­schen Ama­teur­as­tro­no­men Kōi­chi Itag­aki und dem Ita­lie­ner Ales­san­dro Dimai ent­deckt. Sie erreich­te eine Hel­lig­keit von 16,5 mag. Das Aste­ro­iden­such­pro­gramm ATLAS ent­deck­te am 3. Juni 2025 die Super­no­va SN 2025mvn vom Typ II mit einer Magni­tu­de von 17,9.

Beobachtung

Unter einem sehr dunk­len Land­him­mel ist NGC 5005 zusam­men mit dem Haupt­stern der Jagd­hun­de, Cor Caro­li, bereits im 7x50-Fern­glas indi­rekt wahr­nehm­bar. Im 3 bis 4‑Zoll Refrak­tor mit gerin­ger Ver­grö­ße­rung erscheint sie nur als dif­fu­ser, ova­ler Licht­fleck, mit einem etwas hel­le­ren Zen­trum. NGC 5033 ist für Ama­teur­as­tro­no­men eine grö­ße­re Her­aus­for­de­rung, da sie deut­lich licht­schwä­cher erscheint und nur indi­rekt sicht­bar ist. Mit einer Öff­nung von 6 bis 8‑Zoll und mitt­le­ren Ver­grö­ße­run­gen von 70-fach erscheint die Schei­be von NGC 5005 bei indi­rek­tem Sehen bereits leicht gemot­telt. Sie wird zur Mit­te hin hel­ler und es zeigt sich ein ova­ler Kern­be­reich. Die Gala­xie zeigt eine sehr dif­fu­se, in der Län­ge etwas aus­ge­dehn­te­re Schei­be. Ihr Zen­trum erscheint hel­ler, in dem sich kei­ne wei­te­ren Details erken­nen las­sen. Am nörd­li­chen Ende der Schei­be befin­det sich ein schwa­cher Stern. Bei­de Gala­xien sind in einem rei­chen Ster­nen­feld eingebettet.

Die 3:1 elon­gier­te Schei­be von NGC 5005 ist im 10 bis 12-Zöl­ler rela­tiv hell. Sie zeigt ein aus­ge­präg­tes Kern­ge­biet, des­sen Zen­tral­be­reich lin­sen­för­mig erscheint. Der Kern selbst ist scharf und stern­för­mig. Bei indi­rek­tem Sehen erscheint die Gala­xien­schei­be deut­lich asym­me­trisch ver­formt. Am süd­li­chen Ende der Gala­xie gibt es eine klei­ne schar­fe Gren­ze, die mög­li­cher­wei­se ein Teil eines ihrer Spi­ral­ar­me ist. Außer­dem sind undeut­li­che Licht­bö­gen nach­weis­bar, die die Spi­ral­struk­tur nach­zeich­nen. Auch bei NGC 5033 erscheint die Gala­xien­schei­be nun hel­ler, mit einem hel­le­ren Zen­tral­be­reich, der von einem stern­ar­ti­gen Kern geprägt ist. Sie erscheint in Nord-Süd-Rich­tung lang­ge­streckt. Mit Tele­sko­pen ab 16-Zoll Öff­nung erkennt man in der hel­len Schei­be von NGC 5005 hel­le­re und dunk­le­re Gebie­te, vor allem an der süd­li­chen Peri­phe­rie des Zen­tral­be­reichs. Auf­fäl­lig sind ihr gro­ßer, hel­ler Kern und die bei­den inne­ren Arme, von denen einer nach Wes­ten und einer nach Osten gebo­gen ist. Auch NGC 5033 pro­fi­tiert deut­lich von einer grö­ße­ren Tele­s­ko­pöff­nung. Bei die­ser Gala­xie deu­ten sich bei einer 120-fachen Ver­grö­ße­rung eben­falls lang­sam die Spi­ral­ar­me an. Sie machen sich als hel­le und dunk­le Fle­cken in der Schei­be bemerk­bar. Am bes­ten sind sie öst­lich und west­lich des Zen­trums zu sehen. Ihr hel­ler, läng­li­cher Kern mit stern­för­mi­gem Zen­trum sticht nun regel­recht heraus.

Die bei­den Gala­xien sind am bes­ten in den Früh­lings­mo­na­ten zu sehen, wenn das Stern­bild Canes Vena­ti­ci hoch am Him­mel steht. NGC 5005 ist rela­tiv ein­fach auf­zu­fin­den. Sie befin­det sich nur drei Grad süd­öst­lich des schö­nen, 2,9 mag hel­len Dop­pel­sterns Cor Caro­li (Alpha CVn). Rund zwei Grad öst­lich von Alpha Canum Vena­ti­corum befin­det sich ein Drei­eck aus Ster­nen der 6. und 7. Grö­ßen­klas­se. Die Gala­xie steht etwa ein­ein­halb Grad süd­lich die­ser Drei­er­grup­pe. Nur 40 Bogen­mi­nu­ten süd­öst­lich von NGC 5005 befin­det sich auch NGC 5033. Sie erscheint im 8‑Zöller bei nied­ri­ger Ver­grö­ße­rung im sel­ben Gesichtsfeld.

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