MESSIER 51 - DIE WHIRLPOOL-GALAXIE

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Willkommen zurück am Messier Montag! In unserer fortwährenden Hommage an den großartigen Tammy Plotner werfen wir einen Blick auf diesen wirbelnden, sternenklaren Kunden, die Whirlpool Galaxy!

Während des 18. Jahrhunderts bemerkte der berühmte französische Astronom Charles Messier das Vorhandensein mehrerer „nebulöser Objekte“ am Nachthimmel. Nachdem er sie ursprünglich für Kometen gehalten hatte, begann er, eine Liste von ihnen zusammenzustellen, damit andere nicht den gleichen Fehler machten, den er gemacht hatte. Mit der Zeit würde diese Liste (bekannt als Messier-Katalog) 100 der fabelhaftesten Objekte am Nachthimmel enthalten.

Eine davon ist die Spiralgalaxie im Sternbild Canes Venatici, bekannt als Whirlpool Galaxy (auch bekannt als Messier 51). Dieses Deep-Sky-Objekt, das zwischen 19 und 27 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt liegt, war das erste, das als Spiralgalaxie klassifiziert wurde. Es ist auch eine der bekanntesten Galaxien unter Amateurastronomen und kann mit einem Fernglas und kleinen Teleskopen leicht beobachtet werden.

Beschreibung:

M51 liegt etwa 37 Millionen Lichtjahre entfernt und ist das größte Mitglied einer kleinen Gruppe von Galaxien, in der sich auch M63 und eine Reihe schwächerer Galaxien befinden. Bis jetzt ist die genaue Entfernung dieser Gruppe nicht genau bekannt ... Selbst wenn ein Supernova-Ereignis von 2005 den Astronomen hätte helfen sollen, richtig zu berechnen! Wie K. Takats in einer Studie feststellte:

„Die Entfernung zur Whirlpool-Galaxie (M51, NGC 5194) wird mithilfe veröffentlichter Photometrie und Spektroskopie der Supernova SN 2005cs vom Typ II-P geschätzt. Sowohl die Expansionsphotosphärenmethode (EPM) als auch die Standard-Kerzenmethode (SCM), die für SNe II-P geeignet sind, wurden angewendet. Die durchschnittliche Entfernung (7,1 ± 1,2 Mpc) stimmt gut mit früheren Abständen der Oberflächenhelligkeitsschwankung und der auf der Helligkeit der Planetennebel basierenden Entfernung überein, ist jedoch geringfügig länger als die von Baron et al. für SN 1994I über die spektralanpassende Expansionsatmosphärenmethode. Da SN 2005cs während der Plateau-Phase ähnlich wie SN 1999br eine geringe Expansionsgeschwindigkeit aufwiesen, wurden die Konstanten von SCM einschließlich der Daten von SN 2005cs neu kalibriert. Die neue Beziehung ist im Niedriggeschwindigkeitsbereich besser eingeschränkt, was zu besseren Entfernungsschätzungen für solche SNe führen kann. “

Eines der herausragendsten Merkmale der Whirlpool-Galaxie ist natürlich ihre wunderschöne Spiralstruktur - möglicherweise aufgrund der engen Wechselwirkung zwischen ihr und ihrer Begleitgalaxie NGC 5195? Als S. Beckwith,

„Dieses schärfste Bild der Whirlpool-Galaxie, das im Januar 2005 mit der Advanced Camera for Surveys an Bord des Hubble-Weltraumteleskops der NASA aufgenommen wurde, zeigt das großartige Design einer Spiralgalaxie von ihren geschwungenen Spiralarmen, in denen sich junge Sterne befinden, bis zu ihrem gelblichen zentralen Kern , ein Zuhause älterer Stars. Auf den ersten Blick scheint die kompakte Galaxie am Arm zu ziehen. Hubbles klare Sicht zeigt jedoch, dass NGC 5195 hinter dem Whirlpool vorbeifährt. Die kleine Galaxie gleitet seit Hunderten von Millionen von Jahren am Whirlpool vorbei. Während NGC 5195 vorbeizieht, pumpt sein Gravitationsmuskel Wellen in der pfannkuchenförmigen Scheibe des Whirlpools auf. Die Wellen sind wie Wellen in einem Teich, die entstehen, wenn ein Stein ins Wasser geworfen wird. Wenn die Wellen durch umlaufende Gaswolken innerhalb der Scheibe strömen, drücken sie das gasförmige Material entlang der Innenkante jedes Arms zusammen. Das dunkle, staubige Material sieht aus, als würden sich Gewitterwolken sammeln. Diese dichten Wolken fallen zusammen und erzeugen eine Spur der Sterngeburt, wie in den leuchtend rosa sternbildenden Regionen zu sehen ist. Die größten Sterne fegen schließlich die staubigen Kokons mit einem Strom von Strahlung, hurrikanartigen Sternwinden und Schockwellen von Supernova-Explosionen weg. Aus dem Chaos tauchen hellblaue Sternhaufen auf, die die Arme des Whirlpools wie Straßenlaternen der Stadt beleuchten. "

Aber es gab noch mehr Überraschungen, die nur darauf warteten, gefunden zu werden - wie ein schwarzes Loch, umgeben von einem Staubring. Was es noch merkwürdiger macht, ist, dass ein Sekundärring den Primärring auf einer anderen Achse kreuzt, ein Phänomen, das den Erwartungen widerspricht und ein Paar Ionisationskegel erstreckt sich von der Achse des Hauptstaubrings. Als H. Ford,

„Dieses Bild des Kerns der nahe gelegenen Spiralgalaxie M51, aufgenommen mit der Weitfeld-Planetenkamera (im PC-Modus) auf dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA, zeigt ein auffälliges, dunkles„ X “, das sich über den Kern der Galaxie abhebt. Das „X“ ist auf die Absorption durch Staub zurückzuführen und markiert die genaue Position eines Schwarzen Lochs, dessen Masse wie die Sonne einer Million Sternen entsprechen kann. Der dunkelste Balken kann ein Rand-Staubring mit einem Durchmesser von 100 Lichtjahren sein. Der Edge-On-Torus verbirgt nicht nur die direkte Betrachtung des Schwarzen Lochs und der Akkretionsscheibe von der Erde aus, sondern bestimmt auch die Achse eines Hochgeschwindigkeitsplasmastrahls und beschränkt die Strahlung von der Akkretionsscheibe auf ein Paar entgegengesetzt gerichteter Lichtkegel , die in ihrem Strahl gefangenes Gas ionisieren. Der zweite Balken des „X“ könnte eine zweite Scheibe sein, die am Rand gesehen wird, oder möglicherweise rotierendes Gas und Staub in MS1, die sich mit den Düsen und Ionisationskegeln schneiden. “

Beobachtungsgeschichte:

Die Whirlpool-Galaxie wurde erstmals am 13. Oktober 1773 von Charles Messier entdeckt und am 11. Januar 1774 erneut für seine Aufzeichnungen beobachtet. Wie er in seinen Notizen über seine Entdeckung schrieb:

„Sehr schwacher Nebel ohne Sterne in der Nähe des Auges des Northern Greyhound [Jagdhundes] unterhalb des Sterns Eta der 2. Größe des Schwanzes von Ursa Major: M. Messier entdeckte diesen Nebel am 13. Oktober 1773, während er zusah der Komet zu dieser Zeit sichtbar. Mit einem gewöhnlichen Teleskop von 3,5 Fuß kann man diesen Nebel nicht ohne Schwierigkeiten sehen: In der Nähe befindet sich ein Stern der 8. Größe. M. Messier berichtete über seine Position auf der Karte des Kometen, die 1773 und 1774 beobachtet wurde. Es ist doppelt, jedes hat ein helles Zentrum, die 4'35 '' voneinander getrennt sind. Die beiden „Atmosphären“ berühren sich, die eine ist noch schwächer als die andere. “

Es würde sein treuer Freund und Assistent Pierre Mechain sein, der am 21. März 1781 NGC 5195 entdecken würde. Obwohl es viele, viele Jahre dauern würde, bis bewiesen wurde, dass Galaxien tatsächlich unabhängige Systeme waren, waren historische Astronomen viel, viel schärfer als Wir gaben ihnen Anerkennung. Sir William Herschel würde M51 viele Male beobachten, aber es wäre sein Sohn John, der als erster das Schema von M51 kommentieren würde:

"Dieses sehr einzigartige Objekt wird daher von Messier beschrieben: -" Nebuleuse sans etoiles ". "Auf ne peut la voir que difficilement avec une lunette ordinaire de 3 1/2 pieds." "Elle est double, ayant chacune un center brillant eloigne l'un de l'autre de 4 '35". Les deux Atmosphären sind berührend. “ Aus dieser Beschreibung geht hervor, dass die eigentümlichen Phänomene des Nebelrings, der den zentralen Kern umgibt, seiner Beobachtung entgangen waren, wie dies vom minderwertigen Licht seiner Teleskope zu erwarten gewesen wäre. Mein Vater beschreibt es in seinen Beobachtungen von Messiers Nebeln als einen hellen runden Nebel, umgeben von einem Heiligenschein oder Ruhm in einiger Entfernung davon und begleitet von einem Gefährten; aber ich finde nicht, dass die teilweise Unterteilung des Rings in zwei Zweige in seinem gesamten südlichen folgenden Glied von ihm bemerkt wurde. Dies ist jedoch eines der bemerkenswertesten und interessantesten Merkmale. Angenommen, es besteht aus Sternen, und das Erscheinungsbild, das es einem Zuschauer auf einem Planeten auf einem von ihnen zeigt, der exzentrisch im Norden des vorhergehenden Viertels der Zentralmasse liegt, wäre genau ähnlich wie das unserer Milchstraße, die in a durchquert genau analog zum Firmament großer Sterne, in die der zentrale Cluster projiziert werden würde und (aufgrund seiner Entfernung) wie Sterne zu sein scheint, die viel kleiner sind als die in anderen Teilen des Himmels. Kann es also sein, dass wir hier ein Bruder-System haben, das eine echte physische Ähnlichkeit und eine starke Analogie der Struktur zu unserer eigenen aufweist? Ohne die Unterteilung des Rings wäre die offensichtlichste Analogie die des Saturn-Systems, und die Idee, dass Laplace die Bildung dieses Systems respektiert, würde von diesem Objekt stark in Erinnerung gerufen. Es ist jedoch offensichtlich, dass jede Vorstellung von Symmetrie, die durch Drehung um eine Achse verursacht wird, aufgegeben werden muss, wenn man bedenkt, dass die elliptische Form des inneren unterteilten Abschnitts mit äußerster Wahrscheinlichkeit eine Erhebung dieses Abschnitts über die Ebene des Restes anzeigt, so dass die Die wirkliche Form muss die eines Rings sein, der über die Hälfte seines Umfangs geteilt ist und dessen geteilte Teile in einem Winkel von jeweils etwa 45 Grad zur Ebene des anderen auseinanderliegen. “

Wie bei anderen Messier-Objekten hatte auch Admiral Smyth einige aufschlussreiche und poetische Beobachtungen hinzuzufügen. Wie er im September 1836 über diese Galaxie schrieb:

„Wir haben dann ein Objekt, das eine erstaunliche Darstellung der unkontrollierbaren Energien der Allmacht zeigt, deren Betrachtung Vernunft und Bewunderung dazu zwingt, der Ehrfurcht nachzugeben. Am äußersten Rand der teleskopischen Reichweite nehmen wir ein Sternuniversum wahr, das dem ähnlich ist, zu dem wir gehören, dessen enorme Amplituden zweifellos mit unzähligen wahrnehmenden Wesen bevölkert sind. denn diese schönen Kugeln können nicht als bloße Massen inerter Materie betrachtet werden.
Und es ist interessant zu wissen, dass ein Astronom, der unser fernes Universum betrachtet, es mit einem guten Teleskop genau unter dem seitlichen Aspekt sehen wird, den er uns präsentiert, wenn es eine intelligente Existenz gibt. Aber was sehen wir denn? Sowohl dieses wunderbare Universum, unser eigenes, als auch alles, was uns die optische Unterstützung offenbart hat, sind möglicherweise nur die Ausreißer eines Clusters, das immens zahlreicher ist.
Die Millionen von Sonnen, die wir wahrnehmen, können das Universum des Schöpfers nicht umfassen. Der Unendlichkeit sind keine Grenzen gesetzt; und die kühnsten Ansichten des älteren Herschel stellten uns nur als Befehlshaber eines Ken auf, dessen Radius etwa 35.000 Mal länger ist als die Entfernung von Sirius von uns. Nun könnte der sterbende Laplace erklären: „Was wir wissen, ist wenig; das, was wir nicht wissen, ist immens. “

Lord Rosse fuhr 1844 mit seiner 6 Fuß (72 Zoll) großen Öffnung und dem 53 Fuß großen FL „Leviathan“ -Teleskop fort, aber er war ein Mann mit weniger Worten.

„Der größte Teil der Beobachtungen wurde gemacht, als das Auge von Lampenlicht beeinflusst wurde, was es schwierig machte, das Zentrum des Kerns richtig abzuschätzen. Es war wichtig, dass keine unnötige Zeit aufgewendet wurde, und nachdem die Lampe verwendet worden war, wurde eine neue Maßnahme ergriffen, da beurteilt wurde, dass das Objekt ausreichend gesehen wurde. Bei den helleren Sternen geschah dies häufig, bevor der Kern genau definiert war, da alle Sehbehinderungen die Nebel viel stärker zu beeinflussen scheinen als die Sterne, deren Licht mit der gleichen Intensität geschätzt wird. In der vorstehenden Liste bestehen die größten Abweichungen in den Maßen heller Objekte, und dies ist wahrscheinlich die richtige Darstellung davon. In die Skizze wurden keine Sterne eingefügt, die nicht in der Maßtabelle enthalten sind. Das allgemeine Erscheinungsbild des Objekts wäre besser gegeben gewesen, wenn die winzigen Sterne aus der Augenskizze eingefügt worden wären, aber es hätte Verwirrung gestiftet. “

Mögen die Sterne aus diesem fernen Inseluniversum Ihre Augen füllen!

Messier 51 finden:

Das Auffinden von M51 ist bei dunklem Himmel nicht allzu schwierig, aber diese spezielle Galaxie ist sehr schwierig, wenn Lichtverschmutzung durch Mondlicht vorhanden ist. Um es zu finden, beginnen Sie mit Eta UM, dem Stern am Griff des Großen Wagens. Im Sucherfernrohr oder Fernglas sehen Sie deutlich 24 UM im Südwesten. Zentrieren Sie jetzt Ihre Optik dort und bewegen Sie sich langsam nach Südwesten in Richtung Cor Caroli (Alpha CVn). Sie werden es finden!

An Orten, an denen der Himmel klar und dunkel ist, ist es leicht, Spiralstrukturen in kleinen Teleskopen zu erkennen oder die Galaxie mit einem Fernglas zu erkennen - aber selbst eine Änderung der Himmelsbedingungen kann sie vor einem guten Ort verbergen. Reichhaltige Feldteleskope mit schnellen Brennweiten für eine hervorragende Arbeit in dieser Galaxie und in diesem Begleiter, und Sie können möglicherweise den Kern beider Galaxien in einer guten Nacht auch von einem schlechten Ort aus erkennen.

Objektname: Messier 51
Alternative Bezeichnungen: M51, NGC 5194, The Whirlpool Galaxy
Objekttyp: Geben Sie Sc Galaxy ein
Konstellation: Canes Venatici
Richtiger Aufstieg: 13: 29,9 (h: m)
Deklination: +47: 12 (Grad: m)
Entfernung: 37000 (kly)
Visuelle Helligkeit: 8,4 (mag)
Scheinbare Dimension: 11 × 7 (Bogen min)

Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über Messier Objects geschrieben. Hier ist Tammy Plotners Einführung in die Messier-Objekte, M1 - Der Krebsnebel, M8 - Der Lagunennebel und David Dickisons Artikel zu den Messier-Marathons 2013 und 2014.

Schauen Sie sich unbedingt unseren vollständigen Messier-Katalog an. Weitere Informationen finden Sie in der SEDS Messier-Datenbank.

Quellen: