3. Woche - NGC 6946, die große „face-on“-Spiralgalaxie im Cepheus

Spiralgalaxien erscheinen uns am schönsten, wenn wir sie in der direkten Draufsicht anschauen können. Eine dieser prächtigen „face-on“-Galaxien ist NGC 6946 im Sternbild Cepheus. Man nennt sie populär auch „Feuerwerksgalaxie“. Ihre Position am Himmel liegt etwa 2° südwestlich des Sterns Eta Cephei. Das heutige AdW zeigt NGC 6946 in bester Qualität. Bildautor ist Markus Blauensteiner, Mitglied des Astronomischen Arbeitskreises Salzkammergut, der VdS-Fachgruppe Astrofotografie und der TBG-Gruppe (http://tbg.vdsastro.de/). Die Einzelaufnahmen zum Bild entstanden am 06.08.2019 in Verclause/Südfrankreich an einem 250-mm-Newton des Fabikats Lacerta bei f = 1000 mm. Als parallaktische Montierung kam eine 10micron GM2000 HPS II zum Einsatz. Mit einer CCD-Kamera des Typs Starlight Xpress Trius 694 wurde folgendermaßen belichtet: L 46 x 10 min, RGB je 25 x 10 min, gesamt 20 h. Das ist zwar sehr viel für Blende 4, aber der Aufwand hat sich unbedingt gelohnt, wie der weitere Text verdeutlicht. Die Bildorientierung ist wie üblich: Norden oben, Osten links. Das Bildfeld hat 51' x 40' Ausdehnung beim Bildmaßstab 1,117 arcsec/px.

Zu NGC 6946 und ihrem Umfeld gibt es einiges zu berichten. Die Spirale ist vom Typ Sc, damit ist sie vergleichbar mit M 33 im Triangulum. Ihr scheinbarer Durchmesser beträgt nach Karachentsev et al. (2004) 11,5´ x 9,8´. Wo aber sind die Grenzen der Galaxie? Doch wohl dort, wo schwächste Spiralarme vorliegen, oder? Der Radioastronom wird energisch widersprechen: Die Grenzen sind dort, wo kein neutraler Wasserstoff mehr den Spiralarmen folgt. Bleiben wir aber beim optischen Erscheinungsbild. Zunächst einmal zum Zusatzbild (hier klicken): In monochromer Bearbeitung habe ich die schwächsten umliegenden Strukturen herausgearbeitet. Man sieht bei den gelben Zahlen 1 bis 5 klare, lichtschwache Spiralarme. Genau dort wurden mit dem 4-m-Teleskop des Kitt Peak National Observatory eindeutig HII-Regionen gefunden, die den Spiralarmen folgen. Der Astronom redet deshalb von „tracern“ der Spiralstruktur. Hier muss also Gas vorhanden sein, sonst hätten die HII-Regionen nicht entstehen können. Nun kann der Astrofotograf einmal selbst nachmessen: Der Außendurchmesser von NGC 6946 liegt bei ~16'. Damit ist der oben genannte Wert von Karachentsev et al. weit übertroffen. Und eine „richtige“ Grenze der Galaxie ist auch nicht auszumachen, weil galaktischer Zirrus im Umfeld offensichtlich kräftig zu Buche schlägt.

Heute wissen wir: NGC 6946 ist kein Mitglied der Lokalen Galaxiengruppe, sie zählt aber zu den nächsten Nachbarn der Milchstraße. Wie weit ist NGC 6946 eigentlich entfernt? Fotometrisch basierte Messungen stoßen auf Probleme, denn die Galaxie liegt nur 11,7° über dem galaktischen Äquator. Ihr Licht wird demzufolge durch die interstellare Materie unserer Milchstraße merklich geschwächt und auch gerötet. Aber um welchen Betrag? Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Absorption am Ort von NGC 6946 im blauen Licht ca. 1,5 mag beträgt, wurde über die Fotometrie der drei hellsten blauen Sterne eine Entfernung von 22 Millionen Lj gefunden, siehe Karachentsev, Sharina und Huchtmeier (2000). Im Jahre 2004 leuchtete eine Supernova in der Galaxie auf. Damit konnten Sahu et al. (2006) eine Entfernung von 18,6 Mio. Lj abschätzen. Nimmt man den Mittelwert beider Angaben – nämlich 20,3 Millionen Lj – so ergibt sich ein wahrer Galaxiendurchmesser von 68.000 Lj. NGC 6946 wäre damit um etwa 40% größer als M 33 in unserer Lokalen Gruppe.

Jetzt zu den astrofotografisch interessanten Eigenschaften. NGC 6946 hat eine scheinbare visuelle Helligkeit von 8,88 mag und eine scheinbare Blauhelligkeit von 9,68 mag. Das bedeutet einen mittleren Farbindex B-V = 0,8 mag, d.h. NGC 6946 ist im Mittel weißgelb. Natürlich treten auch farbkräftigere Strukturen auf. Das AdW zeigt blaue Spiralarme (ein Indiz für Sternentstehung), durchsetzt von zahlreichen rot leuchtenden HII-Regionen. Besonders auffällig ist dies im stark ausgeprägten Nordostarm. Der Galaxienkern jedoch ist kräftig gelb, gelblich sind auch die Bereiche zwischen den Spiralarmen. Von ihrer Flächenhelligkeit her ist NGC 6946 ziemlich lichtschwach. Mit 8,88 mag und 11,5' x 9,8' kommt sie im Mittel auf 22,6 mag pro Quadratbogensekunde. Für den Astrofotografen bedeutet das: NGC 6946 muss sehr lange belichtet werden, ehe sich außer dem Kern und den hellsten Spiralarmen auch die schwächeren Details abzeichnen. Ein markantes Objekt in NGC 6946 soll noch erwähnt werden: Bei den Pixelkoordinaten (1267/880) liegt ein rundes und blaues Sternentstehungsgebiet (zur besseren Erkennbarkeit bitte das Originalbild herunterladen und hineinzoomen). Der Durchmesser dieses Gebietes beträgt im AdW ~20'', was ca. 1800 Lj entspricht – riesig! Darin befindet sich bei (1263/881) deutlich zu sehen einhelles sternförmiges Objekt - ein Supersternhaufen mit der Bezeichnung NGC 6946 SSC (SSC = Superstarcluster). Nach Efremov et al. (2002) ist er etwa 12 Millionen Jahre alt und mit insgesamt 1,7 Millionen Sonnenmassen ist er auf dem Weg, sich zu einem Kugelsternhaufen zu entwickeln (Larsen et al., 2001). Seine absolute Helligkeit von -13,2 Mag macht ihn 15-mal leuchtkräftiger als Omega Centauri.

Anmerkungen: Der Bildautor hat dieses LRGB-Bild sauber kalibriert, sowohl in den Flats als auch in der Farbe. Die Farbsättigung ist moderat, wie wir es vom Bildautor gewohnt sind. Gratulation an Markus Blauensteiner zu diesem vorzüglichen Bildergebnis – und natürlich zum AdW!

Peter Riepe
Bildautor: Markus Blauensteiner

Objektkoordinaten von NGC 6946 (J2000):
RA = 20 h 34 min 52 s, DE = +60° 09' 13''

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