42. Woche - Die Galaxie NGC 6946 und der Sternhaufen NGC 6939

Ganz klar: Das heutige AdW ist ein Standardmotiv. Im laufenden Kalenderjahr wurde es mehrfach als Vorschlag eingereicht, aber nur einmal - nämlich heute - wird es als Astrofoto der Woche präsentiert. Was an dieser Aufnahme besonders ist, wird in den Anmerkungen angesprochen. Bildautor ist Andreas Riewe, der im Innenstadtgebiet von Neuss/Rheinland bei Bortle 4-5 nicht gerade einen Superhimmel hat. Die Aufnahmeserie entstand auf seiner Balkonterrasse am 08.09.2023. Als Teleskop wurde ein Takahashi FC-76DS  mit 76 mm Öffnung und 594 mm Brennweite gewählt. Die Farbkamera war eine ZWO ASI 2600MC pro. Mit ihr wurde in fünf Nächten insgesamt 20 h belichtet (Einzelbelichtungen 3 min), wobei noch ein Nebelfilter der Marke Optolong LPro verwendet wurde. Auch die Montierung war von ZWO, und zwar eine AM5. Das Autoguiding wurde per APO-Teleobjektiv Askar 135 mm f/4,5 und mit einer ZWO ASI 290MM mini durchgeführt. Die Steuerung lief über ASI Air Plus. Norden ist im Hochformat in etwa oben, wobei das Bildfeld ca. 1° 10' x 2° 07' misst.

Zu den Schritten der Bildbearbeitung: Gestackt wurde mit Astropixelprocessor, Remove Lightpollution mit APP, Kalibrierung der Sternfarben mit APP, finale Bearbeitung mit Photoshop, minimales Entrauschen mit Topaz Denoise. In der weiteren Bearbeitung gab es noch verschiedene Schritte mit einem Plugin von Frank Sackenheim (Astrophotocologne). Die Gradientenentfernung geschah mit GraXpert.

Zum dargestellten Motiv. NGC 6946 ist eine nicht allzu helle Scheibengalaxie in Draufsicht von etwa 9,6 mag. Diese Zahl allein sagt aber gar nichts, denn zur Beurteilung der Abbildungshelligkeit ist die Flächenhelligkeit der Galaxie gefragt - das ist die Magnitude pro Flächeneinheit am Himmel (z.B. Quadratbogensekunde). Das soll jetzt nicht zur Diskussion stehen, aber eines wird unbedingt gebraucht: Der Winkeldurchmesser von NGC 6946. Die Datenbank Simbad gibt 11,48' x 10,72' an. Am besten, man misst seine Aufnahme selbst aus. Dazu wird eine Kontrastverstärkung mit Helligkeitsanpassung angelegt (siehe Zusatzbild), worin dann die Ausdehnung in Pixeln vermessen wird und dann mit dem Bildmaßstab multipliziert wird. Erst einmal zeigt das Zusatzbild, wie stark die Umgebung von NGC 6946 und NGC 6939 vom galaktischen Zirrus durchzogen ist. Und der zeigt auch noch regelrechte Strukturen, wie es bei den Reflexionsnebeln halt üblich ist. Das macht die Durchmesserbestimmung bis in die schwächsten Spiralarmausläufer nicht leicht! So ergibt sich in Nord-Süd eine Galaxienlänge von 895 Pixeln. Da der Bildmaßstab 1,318"/px beträgt, kommt NGC 6946 auf einen nicht erwarteten, riesigen Durchmesser von 19,7'.  In der Ost-West-Richtung sind es dann 855 Pixel bzw. 18,8'.  Wohlgemerkt: Der gemessene Winkeldurchmesser hängt auch immer sehr stark von der erreichten "Tiefe" der Aufnahme ab. Regulär werden die in der Literatur genannten Werte auf eine im Bild erreichte Himmelshelligkeit von 25 mag pro Quadratbogensekunde bezogen (wie beim POSS). Hier im AdW aber hat Andreas Riewe einen Wert von mindestens 26 mag pro Quadratbogensekunde erreicht. Daher hat er die Galaxie auch mit einem viel größerem Durchmesser aufnehmen können.

Jetzt zur Entfernung von NGC 6946. Die in der NASA Extragalactic Database zu findenden Angaben variieren von 4 bis zu 7 Mpc. Dem AdW-Leser ist inzwischen klar: Hier spielt die Messmethode eine wichtige Rolle. In einer sorgfältigen Fotometrie der hellsten blauen und roten Überriesen kamen M.E. Sharina, I.D. Karachentsev und N.A. Tikhonov 1997 auf einen Wert von 6,0 Mpc. Das sind 19,6 Mio. Lichtjahre. Auf diese Entfernung bezogen erreicht NGC 6946 mit dem von uns gemessenen Winkeldurchmesser eine wahre Ausdehnung von gut 112.000 Lichtjahren und ist damit rund doppelt so groß wie M 33, der Andromedabegleiter. Der Galaxientyp ist Sc, wobei gelegentlich von einer Balkenspirale die Rede ist, was sich aber nicht so recht dokumentieren lässt. Was das AdW aber sehr gut wiedergibt: Die Astronomie spricht bei NGC 6946 von einer Spiralstruktur des Typs "grand design".

Im Bild entdeckt man 29`nordwestlich von NGC 6946 und 16' südwestlich des Sternhaufens NGC 6939 einen länglichen diffusen Fleck. Das ist einer der Begleiter von NGC 6946, die irreguläre Zwerggalaxie UGC 11583. In der gerade besprochenen Arbeit von Sharina et al. wurde auch die Entfernung zu diesem Objekt vermessen. Man kam auf 21,8 Mio. Lj (6,7 Mpc). Ein weiterer möglicher Begleiter von NGC 6946 ist als sternförmiger, aber doch deutlich diffuser Fleck 9,7' nördlich dess Sternhaufens NGC 6946 sichtbar (man sollte aber doch schon das Originalbild herunterladen und dort hineinzoomen). Es handelt sich um die ebenfalls irreguläre Zwerggalaxie LEDA 166193. Insgesamt besitzt NGC 6946 aber gut 12 Begleiter (I.D. Karachentsev, M.E. Sharina und W.K. Huchtmeier, 2000).

Jetzt noch kurz zu NGC 6939. Dieser offene Sternhaufen erscheint auf kurzbelichteten Aufnahmen zusammen mit NGC 6946 etwas größer als die Galaxie. Das wiederum zeigt, wie stark die interstellare Materie gerade hier im Sternbild Cepheus die weiter entfernten extragalaktischen Objekte schwächt. Der offene Sternhaufen hat etwa 10' Ausdehnung und ist rund 1135 Lichtjahre entfernt (Wikipedia).

Anmerkungen: Für unsere Breiten bietet das gewählte Motiv den großen Vorteil, dass es hoch in der Zenitgegend steht. Das ist insbesondere für Gegenden mit deutlicher Lichtverschmutzung bedeutsam. Unser Bildautor Andreas Riewe hat trotz widriger Umstände "draufgehalten,was das Zeug hält" ... und das war gut so. Nur so wird das Signal-Rausch-Verhältnis angehoben, so dass auch in nicht so günstigen Gegenden recht tiefe Ergebnisse erzielt werden können. Umso erstaunlicher, dass ein solches Ergebnis mit der objektiven Darstellung des galaktischen Zirrus erreicht wurde. Sicherlich spielt auch der Filter eine Rolle, sder die wichtigsten Emissionslinien passieren lässt und ansonsten viel vom "dreckigen Kontinuum" abschneidet. Klar - die inzwischen viel diskutierten Gradienten (Lichteinfall vom Erdboden aus) sind nur durch sorgfältige Bildbearbeitung in den Griff zu bekommen. Und das gelang Andreas Riewe ebenso wie die saubere Farbkalibrierung der Sterne.

Dem Bildautor einen herzlichen Dank für das gut umgesetzte und inspirierende Bild! Das AdW-Team gratuliert aber auch zum wohlverdienten Astrofoto der Woche!

Peter Riepe
Bildautor: Andreas Riewe

Koordinaten (J2000.0) von NGC 6946:
RA = 20 h 34 min 52 s,   Dec = +60° 09' 13"

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