43. Woche - Messier 31 - immer ein beliebter Klassiker
Das heutige AdW zeigt ein Standardobjekt, die Andromedagalaxie Messier 31. Diesen Klassiker hat vermutlich schon jeder Astrofotograf aufgenommen. Hier jedoch präsentieren wir eine gelungene Weitwinkelaufnahme von 179´ x 119´ mit guter Auflösung. Für die Bildschirmdarstellung wurde das Bild gedreht: Norden liegt rechts, Osten oben. Bildautor ist Pater Christoph Gerhard, den wir ganz herzlich im Kreis der AdW-Astrofotografen begrüßen! Er gehört dem Benediktinerorden an, seit 30 Jahren ist er in der Abtei Münsterschwarzach bei Würzburg. Wer die VdS-Frühjahrstagungen in Würzburg besucht, wird Pater Christoph kennen. In der Abtei hat er auch seine Sternwarte (https://www.klostersternwarte.de), die seit mehr als 20 Jahren eingerichtet ist. Das Bild entstand dort im Herbst 2018. Aufnahmegerät war ein Refraktor ASL 180/900, reduziert auf f = 700 mm (Blende 3,9). Mehr zum Teleskop weiter unten. Als Kamera kam eine Canon 6Da zum Einsatz, dazu ein Vixen HD Reducer. Belichtet wurde nur 3 Stunden,
Zu M 31 selbst einige (vielleicht auch neue) Fakten. Die Entfernung der Andromedagalaxie beträgt nach aktuellem Forschungsstand 2,56 Mio. Lj (McConnachie et al. 2005). Welche Seite der Galaxie uns zu- bzw. abgewandt liegt, bleibt wegen der fotometrischen Messfehler (±3% = ±81.000 Lj) schwierig zu beantworten. Man darf jedoch davon ausgehen, dass uns der Ostrand (im AdW also oben) aufgrund seiner größeren Blauhelligkeit näher steht, während die Extinktion den Westrand etwas dunkler erscheinen lässt. Das AdW-Bildfeld misst in der Diagonale rund 3,5°, was aber für einen kompletten Anblick der Galaxie in ihrem Umfeld noch nicht so ganz ausreicht. Immerhin hat M 31 rund 125.000 Lj Durchmesser – unsere Milchstraße „nur“ 100.000 Lj.
Die Andromedagalaxie besitzt einen riesigen Halo. Unter dem Halo versteht man die Summe aus schwachen Einzelsternen, Kugelsternhaufen, Begleitgalaxien und Gas. Der Halodurchmesser liegt bei ca. 12°, reicht also schon fast an M 33 heran. Im Halo von M 31 befinden sich die vielen Begleitgalaxien, ganz innen bei M 31 selbst M 32 und M 110. Man sieht sie hier im AdW sehr schön mit ihren verbogenen lichtschwachen Außenstrukturen, die aus der Wechselwirkung mit M 31 selbst resultieren. NGC 147 und NGC 185 gehören ebenfalls zum Halo von M 31, sind dann allerdings auch schon ~7,5° weit weg. Die Menge an lichtschwachen Begleitgalaxien ist sehr groß. Der uns allen bekannte Astronom Sidney van den Bergh fand in den 1970er Jahren durch visuelle Inspektion der damaligen fotografischen Platten And I, II und III. In jedem Jahr wurden dann weitere Zwerge entdeckt. Heute sind wir bei einem Stand um die 30 (And XXX). Wertvolle Forschung gelang mit dem Pan-Andromeda Archaeological Survey. In diesem Survey, der am 4-m-Teleskop auf Hawaii umgesetzt wird, wurde das Umfeld von M 31 bis hinaus zu etwa 500.000 Lj aufgenommen. Die Kamera „MegaPrime/MegaCam“ hat 36 CCDs von 2048 px × 4612 px und kommt auf einen Bildmaßstab von 0,187"/px (Bogensekunden pro Pixel) und ein nutzbares Feld von 1° x 1°. Die entdeckten Zwerggalaxien konnten auch in ihre stellaren Komponenten aufgelöst und fotometriert werden. An Grenzsternen wurden im g-Filter die 25,5 mag erreicht, bei einem Signal/Rausch-Verhältnis von 10 für saubere Fotometrie.
Zum Vergleich: Unser heutiges AdW hat einen Bildmaßstab von 2,689"/px. An Details zeigt das Bild sehr schön die aufgelösten äußeren Spiralarme. Dazwischen liegen viele Dunkelwolken. Sie reichen hier bis nahe an den Galaxienkern (nucleus) heran. Wer das Originalbild herunterlädt, kann sich einmal auf eine „Rundreise“ um M 31 begeben. In den Spiralarmen befinden sich zwischen den Dunkelwolken zahlreiche HII-Regionen. Die hellsten sind problemlos an ihrer roten Färbung zu erkennen. Bemerkenswert ist aber auch, dass in den Randbezirken von M 31 solche HII-Regionen vorkommen. Sehr schwach, aber doch deutlich, ist bei den Pixelkoordinaten (682/2489) das Objekt BA 1-492 zu sehen, siehe Walter Baade und Halton C. Arp: Positions of emission nebulae in M 31; Astrophys. J. 139, 1027-1044 (1964). Auch fällt in der linken unteren Ecke eine markante, aber kleine Sternassoziation auf: [V64] 184 bei den Pixelkoordinaten (170/2495). Sie entstammt den van den Bergh´schen Arbeiten: Stellar associations in the Andromeda Nebula; Astrophys. J. Suppl. Ser. 9, 65-80 (1964). Und wer genau hinschaut, entdeckt rund um M 31 noch zahlreiche kleine Hintergrundgalaxien. Bei den Pixelkoordinaten (1024/1292) zeigt sich ein matter Fleck. Das ist die Zwerggalaxie Andromeda IV. Aber schon kurz nach ihrer Entdeckung wurde klar, dass es sich hier nicht um ein Obhjekt aus dem Halo von M 31 handeln kann, vielmehr steht sie weit hinter ihr.
Aufgrund der vielen Begleitgalaxien hat M 31 auch etliche Sternströme ausgebildet. Diese sind aber auf dem AdW nicht zu erkennen, a) weil die Aufnahme für diese Zwecke viel zu kurz belichtet ist, b) weil die extrem lichtschwachen Sternströme erst weit außerhalb des sichtbaren Galaxienkörpers im äußeren Halo liegen. Im Zusatzbild aus Richardson et al. 2011 (hier klicken) wird das verständlich. Weitere Fakten zur Andromedagalaxie sind im AdW 8/2018 beschrieben (s. Archiv).
Anmerkungen zum Bild: M 31 gehört zu den Paradeobjekten des Deep Sky. Obwohl die Galaxie eine große scheinbare Helligkeit besitzt, ist die Bilderstellung – sprich die richtige Bildbearbeitung – nicht einfach. Das liegt daran, dass der Kernbereich die größte Flächenhelligkeit aufweist, während sich die Außenbezirke nur sehr schwer vom Himmelshintergrund abheben. Der Astrofotograf spricht deshalb von einem großen Dynamikumfang. Und dann noch etwas zum Teleskop. Der ASL 180/900 stammt aus der Astro-Optik-Manufaktur (auch: Astro-Theke) von Ralf Mündlein (https://www.astro-theke.de/astro-optik-manufaktur/projekte/). Von diesem Teleskop wurden zwei Stück gebaut. Eines hat Ralf an Pater Christoph ausgeliehen. Dazu schreibt Ralf Mündlein: „Der ASL180 ist für das Vollformat und auch etwas mehr Feld ausgelegt. Der Vixen HD-Reducer wurde in den Auszug versenkt, so dass dabei gerade noch der Fokus erreicht werden konnte. Leider zeigt der Reducer Vignettierung und das Gehäuse der Canon 6Da sicherlich auch noch. Gewisse Artefakte um die Sterne im Randbereich gehen wohl zu Lasten des Canon-Gehäuses. Die ca. 700 mm Brennweite mit dem Öffnungsverhältnis 1:3,9 fangen einen großen Teil von M31 mit dem Vollformat ein, jedoch gibt es außerhalb noch Sternenwolken, die nicht ins Format passen.“ Nichtsdestoweniger haben wir hier eine gelungene Aufnahme, und die wenigen nicht ganz punktförmigen Sternabbildungen oben rechts tun dem Bild keinen Abbruch. Dem Bildautor unsere Gratulation zu diesem schönen Astrofoto und natürlich zum AdW.
Peter Riepe
Bildautor: Pater Christoph Gerhard
Objektkoordinaten (J2000):
RA = 00 h 42 min 44 s, Dec = +41° 16´ 08´´
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