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| Deep-Sky Corner / UMa / Galaxien M 81 & M 82 & NGC 3077 |
UMa |
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Rektaszension:
09h 55m 42s
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Deklination:
+69° 22' 30"
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| Atlas (2000.0) |
Karte |
| Cambridge Star Atlas |
1, 4 |
| Sky Atlas |
2 |
| Uranometria Vol. I |
23 |
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| Starchart at CalSKY.com |
Objektdaten:
Das bekannte Galaxienpaar M 81 und M 82 wurde im Dezember 1774 vom Berliner
Astronomen J. E. Bode entdeckt - daher auch der etwas weniger
gebräuchliche Name Bode's Nebula für M81. Etwas mehr als sechs
Jahre später, im Februar 1781, nahm Charles Messier diese beiden Galaxien
in seine berühmte Liste nebelhafter Objekte auf. Lord Rosse verglich M 81
mit dem Andromedanebel und entdeckte erstmals in M 82 einige dunkle
Staubbänder (Abb. 2).
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Abb. 1: Aufnahme des 5m-Teleskops auf dem Mt. Palomar (JPEG, 55.8kB)
Auf Fotografien von Grossteleskopen zeigt sich M 81 als eine der prächtigsten
Galaxien des nördlichen Himmels, bemerkenswert für ihre auffallend symmetrische
Struktur und dynamische Erscheinung. Die Spiralwindungen umgeben eine helle
eidotterförmige Zentralmasse, welche unzweifelhaft aus Millionen von nicht
auflösbaren schwachen Einzelsternen besteht. In dieser hellen Zentralregion befindet sich
eine fast stellare Kernverdichtung, die aber auf den meisten Fotografien infolge starker
Überbelichtung nicht zu sehen ist. Die gut definierten Spiralarme sind an ihrer Innenseite
von dünnen Staubbändern begrenzt, welche auf kurz belichteten Aufnahmen bis auf
35" nahe an den Kern verfolgt werden können. Die Arme selbst erscheinen gut in
Sternenwolken und Nebelflecken aufgelöst.
M 81 gehört mit einer Dichte von etwa 0.1 Sonnenmassen pro Kubikparsec zu den
dichtesten bekannten Galaxien. Sie besitzt etwa die doppelte Dichte einer typischen
Spiralgalaxie wie die vom Aussehen her vergleichbare Andromedagalaxie M 31. Weit über ein
Drittel der Masse scheint sich in der zentralen Ausbuchtung zu konzentrieren.
Die Rotverschiebung von M 81 verrät deren Bewegung von etwa 42 km/s in Richtung
unseres Sonnensystems. Die Entfernung wurde mithilfe der durch das Hubble Space
Telescope entdeckten 32 Cepheiden auf rund 11 Mio. Lichtjahre bestimmt. Die Neigung der
Rotationsachse zu unserer Blickrichtung beträgt 65 Grad.
M 81 zeigt Spuren einer Interaktion mit den Nachbargalaxien M 82 und NGC 3077. Auf Bildern,
welche mittels des Very Large Array Radioteleskops gewonnen wurden, sind zwischen den
drei Galaxien schwache Brücken von interstellarem Gas erkennbar. Eine Kollision
zwischen M 81 und M 82 vor etwa 200 Mio. Jahren könnte hierfür die Ursache sein.
Unmittelbar östlich von M 81 befindet sich eine schwache Verdichtung aus Gas und Sternen
mit der Bezeichnung Holmberg IX. Diese zeigt Ähnlichkeit zu den Magellanschen
Wolken, den beiden Zwergbegleitersystemen der Milchstrasse. Vermutlich sind auch diese
bei einer Kollision entstanden.
Am 28. März 1993 ereignete sich eine Supernova (SN 1993J) in M 81. Sie wurde vom
spanischen Amateurastronomen Francisco Garcia mit seinem 25cm-Teleskop entdeckt. Er
schätzte die SN zum Zeitpunkt seiner Entdeckung auf eine Helligkeit von 12 mag. Noch 24
Stunden zuvor war die SN auf einer CCD-Aufnahme mit der Grenzhelligkeit von 16 mag eines
anderen Amateurastronomen in Frankreich nicht auszumachen. Etwa einen Monat später
erreichte die Supernova des Typs IIb ein zweites Maximum von 10.5 mag. Der Vorläufer
dieser Supernova wurde fotografisch mit einem K0-Überriesen von 10 bis 18 Sonnenmassen
identifiziert.
| Galaxie:
M 81, NGC 3031, PGC 28630 |
| R.A.
09h 55m 36s
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Dec.
+69° 04' 00"
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v Mag.
6.9m
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Dim.
24.0'x13.0'
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SB
13.0m
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Type
SA(s)ab I-II
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PA
157°
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Abb. 2: M 82 im roten Licht (JPEG, 23.9kB)
Die Galaxie M 82 ist ein eigenartiges Objekt, das in kleinen Teleskopen leicht für
eine edge-on Spiralgalaxie gehalten werden kann. Fotografien mit Grossteleskopen zeigen
jedoch eine amorphe, ausgedehnte Masse von ziemlich nebelhaftem Aussehen, zerteilt in dunstige
Strähnen und Filamente entlang den Kanten und durchquert von dunklen, irregulären,
lichtabsorbierenden Staubwolken. Der integrierte Spektraltyp dieses Systems ist etwa A5, doch
Farbmessungen zeigen, dass die Aussenbereiche blauer als die Zentralregion sind. Der
gesamte Farbindex ist jedoch äquivalent zur Klasse G0. Die Diskrepanz zwischen der
integrierten Spektralklasse und dem Farbindex wurde einer Rötung des Sternenlichtes durch
grosse Staubvorkommen in der Galaxie zugewiesen. Eine weitere seltsame Eigenart ist
das stark polarisierte Licht aus Teilgebieten von M 82, welches die Präsenz eines starken
Magnetfeldes vermuten lässt. Im Jahre 1962 wurde im Kerngebiet von M82 erstmals eine
starke Radioquelle entdeckt. Man nimmt heute an, dass es sich hierbei um Überreste
zahlreicher Supernovae handelt.
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Abb. 3: Eruption in M 82 in Falschfarben (JPEG, 41.7kB)
Die filigranen Gasschwaden, welche explosionsartig radial vom Zentrum etwa 10'000
Lichtjahre aus der Galaxienebene heraus gerichet sind, werden von zwei langgestreckten
Gasblasen hervorgerufen, die nahezu senkrecht zur Scheibe von M 82 orientiert sind und sich
im Kern berühren. Es scheint, als folgen die Filamente starken Magnetfeldlinien. Sie
leuchten zudem sehr stark im Bereich von H-alpha bei 656.3nm. Spektroskopische Untersuchungen
ergaben, dass sich diese Materie mit etwa 1000 km/s vom Zentrum der Galaxie wegbewegen.
Doch die Geschwindigkeit nimmt mit wachsender Distanz zum Kern rasch ab. In 3500 Lichtjahren
Abstand beträgt sie lediglich noch etwa 350 km/s. Nach weiteren 1000 Lichtjahren ist sie
vernachlässigbar gering. Die totale expandierende Masse wurde auf etwa 5 Mio. Sonnenmassen
geschätzt.
Vermutlich hat sich in kosmischen Massstäben kürzlich, erst vor etwa 1.5
Mio. Jahren, ein gewaltiger Ausbruch in der Zentralregion von M 82 ereignet. Diese
Aktivität könnte durch gravitationale Störungen von der Nachbargalaxie M 81
ausgelöst worden sein. Offensichtlich hat dadurch ein Starburst eingesetzt, bei dem
innerhalb kurzer Zeit im Galaxienkern Unmengen neuer Sterne entstehen. Die dabei erzeugte
Hitze und die Strahlung treiben Gas- und Staubmassen in Richtung der Galaxienpole aus der Ebene
des Systems in den intergalaktischen Raum.
| Galaxie:
M 82, NGC 3034, PGC 28655 |
| R.A.
09h 55m 48s
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Dec.
+69° 41' 00"
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v Mag.
8.4m
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Dim.
12.0'x5.6'
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SB
12.8m
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Type
I0
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PA
65°
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Die Galaxie NGC 3077 ist eine irreguläre Galaxie des nichtmagellanschen Typs (nach
Deep-Sky Field Guide to Uranometria). Bei LEDA findet sich jedoch die Angabe des
Hubble-Typs von «Sd», was eine Spiralgalaxie mit sehr weit offenen Spiralarmen ist.
Dreyer beschrieb die Galaxie als ziemlich hell und gross, mit einem helleren Zentrum und von
runder Form. NGC 3077 gehört zur selben Gruppe wie M 81 und M 82. Es zeigen sich sogar
Spuren einer Interaktion zu M 81.
| Galaxie:
NGC 3077, PGC 29146 |
| R.A.
10h 03m 18s
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Dec.
+68° 44' 00"
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v Mag.
9.8m
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Dim.
5.5'x4.1'
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SB
13.1m
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Type
I0 pec
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PA
45°
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M 81 und M82 bilden das Zentrum einer kleinen Gruppe von etwa zehn weiteren Galaxien, darunter
NGC 3077, NGC 2976, NGC 2366, IC 2574, Holmberg II und NGC 2403. Mit einer Entfernung von etwa
6.5 bis 9 Mio. Lichtjahren ist die M81-Gruppe neben der Sculptor-Gruppe womöglich die
nächstgelegene zu unseren Lokalen Gruppe.
Auffindtip für M 81 und M 82:
Da sich das Galaxienpaar sehr weit nördlich am Himmel befindet, gestaltet sich die Suche
mit äquatorial montierten Teleskopen etwas umständlicher. Bei manchen
Montierungstypen befinden sich die beiden Galaxien gar im schon 'toten' Bereich um den
Himmelsnordpol. Es gibt aber dennoch einen guten Trick: Der 4.1 mag helle Lamda Draconis ist
der rechte der beiden Drachensterne über dem Kasten des grossen Wagens. Er weist
etwa dieselbe Deklination wie das Galaxienpaar M81 und M82 auf. Das Fernrohr wird mit einem
Grossfeldokular (etwa ein bis zwei Grad Blickfeld) bestückt, auf lamda
Draconis (Giansar) gerichtet und dann etwa eineinhalb Winkelstunden gen Westen im
Gegenuhrzeigersinn um den Himmelsnordpol gedreht. Die beiden Galaxien fallen schon nach kurzer
Zeit im Blickfeld auf.
Karte mithilfe von TheSky [pr2] erstellt.
Beschreibung bei 300mm:
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Abb. 5: Zeichnung von M 82, 300mm f/4 Newton, 300x (30.5.97)
Die beiden Galaxien M 81 und M 82 fallen schon bei einer geringen
Vergrösserung von etwa 25fach im Blickfeld auf und sind somit unübersehbar. M 81
erscheint dabei wesentlich heller und grösser als M 82 und zeigt einen stellaren Kern. Bei
keiner der beiden Galaxien sind jedoch Strukturen zu erkennen. Wird etwa 50fach
vergrössert, so glaubt man im hellen Zentralbereich von M 82 ein kleines Sternchen zu
erkennen, welches aber bei zunehmender Vergrösserung nicht mehr verifiziert werden kann.
Erste Strukturen der Staubbänder zeigen sich bei M 82 ab etwa 80facher Vergrösserung.
Die Erkennbarkeit der Staubbänder steigt mit der Vergrösserung. Als Optimum erweist
sich etwa 300fach. Die auf der Fotografie in Abb. 1 so wunderschön filigran aussehende
Galaxie M 81 bietet jedoch bei jeder Vergrösserung einen ziemlich enttäuschenden
Anblick: Weder von den Spiralarmen, noch von den feinen Staubbändern ist etwas zu
erkennen. Die Galaxie erscheint lediglich als elliptischer diffuser Fleck mit einem stellaren
Zentrum.
Die kleinere Galaxie NGC 3077 ist bei einer Vergrösserung von etwa 25fach noch
leicht zu übersehen, wird aber ab 50fach gut erkennbar. Sie erscheint rund mit einer
Zunahme der Helligkeit gegen die Mitte.
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Abb. 6: Zeichnung von M 81 und M 82, Borg 125/800 f 6,4 ED Apo (Josef Cukas)
