3. Woche - Aufgelöste Spiralstruktur in M 31
Zwar wird mit dem heutigen AdW ein Standardobjekt vorgestellt, aber was das Bild von anderen "Standardbildern" unterscheidet, ist die recht gut aufgelöste Wiedergabe von Details. Es ist noch gar nicht so lange her, dass die Wiedergabe feinster Details in M 31 mittels chemischer Fotografie (nicht: analoger Fotografie!) noch ein echtes Problem war. Heute werden mit Amateurteleskopen von 350 mm Öffnung und moderner Digitalelektronik schon Feinstrukturen erkennbar, die vor 40 Jahren noch den Großteleskopen vorbehalten waren. Natürlich ist es neben diesen technischen Voraussetzungen unbedingt wichtig, dass auch ein erfahrener Astrofotograf am Werk ist, denn die Digitaltechnik funktioniert ja nicht von selbst!
Das heutige AdW stammt von Christoph Kaltseis. Christoph ist Mitglied der TBG-Gruppe (tief belichtete Galaxien) der Fachgruppe Astrofotografie. In der Zeit vom 10. bis zum 13. Oktober 2018 richtete er in seiner Gartensternwarte in Sarleinsbach (Oberösterreich)ein Celestron 14 Edge HD (Apertur f/7,5) auf den Südteil der Andromedagalaxie. Kamera war eine Nikon D810A bei ISO 800, d.h. hier kam ein feinpixeliger CMOS-Chip zum Einsatz. Belichtet wurde 28 x 5 min bei 2676 mm Brennweite. Software: PixIsight 1.8.5, dazu Adobe Photoshop CC2018 und APF-R (dazu mehr auf www.cedic.at/apfr). Das Originalbild hat einen Bildmaßstab von 0,37 arcsec/px. Im vorliegenden etwas kleineren Bild sind es nur 0,848 arcsec/px. Damit beträgt das hier gezeigte Bildfeld 43´ x 29´. Norden liegt links, Osten unten.
Jetzt wie beim AdW üblich etwas zum Bildinhalt selbst. Markantestes Objekt in der Bildmitte ist die auffällige Sternassoziation NGC 206. Richtig gelesen: In M 31 gibt es diese Sternenwolke mit eigener NGC-Nummer. Hier haben wir aber keinen Sternhaufen vor uns, sondern eine sehr weit ausgedehnte große Anzahl gleich alter Sterne, die wie ein überdimensionaler offener Sternhaufen wirken. Im AdW ergibt sich eine Ausdehnung von 3,5´. Und das entspricht in der Entfernung des Andromedanebels (2,4 Mio. Lj) einem wahren Durchmesser von 2440 Lj – was schon einer Zwerggalaxie gleichkommt! Während eine Assoziation nicht durch Gravitation zusammenhält, unterliegt ein offener Sternhaufen wegen seiner Kleinheit und viel größeren Sternendichte einer gravitativen Bindung. Die hellsten Sterne in NGC 206 erreichen 16 bis 17,5 mag. Das macht sie für größere Öffnungen sogar direkt sichtbar. Sichtbar sind auch zahlreiche weitere Sternwolken entlang der Spiralarme, begleitet von Dunkelmaterie. Überall sind die Einzelsterne (helle blaue Überriesen vom Spektraltyp O und B) aufgelöst erkennbar. Das bedeutet: In den Spiralarmen spielt sich Sternentstehung ab. Die Scheibe von M 31 dagegen - besser gesagt der Bulge - ist durch ältere Sterne gelber und oranger Farbe charakterisiert.
Entlang der Spiralarme findet man auch markante HII-Regionen. Eine sehr schöne ist bei den Pixelkoordinaten (192/1409) zu sehen, dazu bitte das AdW herunterladen und hineinzoomen. Das blasenförmige Objekt von 54 arcsec Ausdehnung ist als BA 1-437 katalogisiert. Der Name stammt von den beiden Astronomen Baade und Arp, die im Astrophysical Journal 139, 1027-1044 (1964) eine erste systematische Katalogisierung der HII-Regionen in M 31 vorgenommen hatten. Der Titel lautete "Positions of emission nebulae in M 31". Im Zentrum von BA 1-437 sitzt der punktförmige offene Sternhaufen namens KHM31 96 (Nr. 96 in Krienke & Hodge, M 31). Er ist V = 16,1 mag hell und mit B-V = -0,03 mag sehr blau, d.h. auch jung.
Ein kleiner technischer Nachspann: Montierung war eine 10Micron GM2000 HPS II. Die Laufgenauigkeit ist dermaßen gut, dass auf ein Autoguiding verzichtet werden konnte. Dennoch wurden keine Idealwerte in der Auflösung erreicht, denn das Summenbild zeigt im Durchschnitt einen FWHM-Wert von 2,08 arcsec. Übers gesamte Bild schwankt dieser Wert jedoch leicht, weil laut Bildautor eine leichte Verkippung der Kamera vorlag. Außerdem schwankte das Seeing im Verlauf der Nacht recht deutlich, dafür sorgte eine Föhn-Wetterlage. So war eine leichte Verschmierung der Sternscheibchen unvermeidlich. Im besten Einzelbild wurden 1,66 arcsec gemessen.
Was ist das eigentlich, der FWHM-Wert? Vorweg: Es ist nicht die Seeing-Qualität. Vielmehr ist der FWHM-Wert stets die im Summenbild erreichte Auflösung, die außer vom Seeing auch durch mechanische Dinge wie Laufgenauigkeit, evtl. Durchbiegungen, Fokussiergenauigkeit usw. bestimmt wird. FWHM bedeutet "full width at half maximum", also volle Breite der Sternscheibchen auf halber Höhe ihres Gauß-Profils. Gemessen wird der FWHM-Wert stets im linear bearbeiteten Summenbild an nicht gesättigten oder gar überbelichteten Sternen. Und dann ist der FWHM-Wert für alle möglichen Sternhelligkeiten annähernd gleich groß im Bildfeld.
Peter Riepe
Koordinaten (J2000) von NGC 206:
RA = 00 h 40 min 34 s, Dec = +40° 44´ 22´´
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