Willkommen zurück zum Messier Monday! Heute setzen wir unsere Hommage an unsere liebe Freundin Tammy Plotner fort, indem wir uns diesen „bösen“ Kunden namens Messier 64 – aka. die „Schwarze-Augen-Galaxie“!
Im 18. Jahrhundert, als der französische Astronom Charles Messier den Nachthimmel nach Kometen absuchte, bemerkte er immer wieder die Anwesenheit von festen, diffusen Objekten, die er zunächst für Kometen hielt. Mit der Zeit würde er eine Liste mit ungefähr 100 dieser Objekte erstellen, in der Hoffnung, andere Astronomen davon abzuhalten, denselben Fehler zu machen. Diese Liste – bekannt als die Messier-Katalog – wurde zu einem der einflussreichsten Kataloge von Deep-Sky-Objekten.
Eines dieser Objekte ist als Messier 64 bekannt, das auch als „Black Eye“ oder „Evil Eye Galaxy“ bekannt ist. Liegt in den Sternbild Koma Berenikes , ungefähr 24 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, ist diese Spiralgalaxie berühmt für das dunkle Band aus absorbierendem Staub, das vor dem hellen Kern der Galaxie (relativ zur Erde) liegt. Messier 64 ist unter Amateurastronomen bekannt, weil es mit kleinen Teleskopen erkennbar ist.
Beschreibung:
Etwa 19 Millionen Lichtjahre von unserer Heimatgalaxie entfernt erstreckt sich die „Dornröschen“ über den Weltraum, bedeckt eine Fläche von fast 40.000 Lichtjahren und dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 300 Kilometern pro Sekunde. In seinem Kern befindet sich eine gegenläufig rotierende Scheibe mit einer Breite von ungefähr 4.000 Lichtjahren, und die Reibung zwischen diesen beiden könnte sehr wohl der Faktor für die enormen Mengen an Starburst-Aktivität und die charakteristische dunkle Staubspur sein.
Infrarotbild des Hubble-Weltraumteleskops, das die Staubwolken durchdrang, die um die Zentren der M64-Galaxie wirbeln. Credits: Torsten Boeker, Space Telescope Science Institute und NASA/ESA
Sterne selbst scheinen sich in zwei Wellen zu bilden, die sich zuerst außerhalb des Dichtegradienten entwickeln, wo reichlich interstellare Materie wartete, und sich dann langsam entwickeln. Als das Material der reifen Sterne von ihren Sternwinden, Supernovae und planetarischen Nebeln zurückgedrängt wurde, komprimierten sich erneut erhöhte Mengen interstellarer Materie, wodurch der Prozess der Sternentstehung erneut begann. Diese „zweite Welle“ kann sehr gut durch die dunkle, undurchsichtige Staubspur dargestellt werden, die wir sehen.
Aber M64 ist nicht ohne Turbulenzen. Seine Doppelrotation könnte als Kollision begonnen haben, als zwei Galaxien vor einigen Milliarden Jahren verschmolzen – zumindest legt die Theorie nahe. Aber tat es? Wie Robert Braun und Rene Walterbos in ihrem 1995 Studie :
„Es ist bekannt, dass diese Galaxie zwei ineinander verschachtelte, gegenläufig rotierende Gasscheiben von jeweils einigen 108 Sonnenmassen enthält, wobei sich die innere Scheibe auf ungefähr 1 kpc und die äußere Scheibe darüber hinaus erstreckt. Die Sternkinematik entlang der Hauptachse, die sich über den Übergangsbereich zwischen den beiden Gasscheiben erstreckt, zeigt keine Anzeichen einer Geschwindigkeitsumkehr oder einer erhöhten Geschwindigkeitsdispersion. Die Sterne rotieren immer im gleichen Sinne wie die innere Gasscheibe, und somit ist es die äußere Scheibe, die „gegenläufig“ ist. Die projizierten Kreisgeschwindigkeiten, die aus der stellaren Kinematik und den H I-Scheiben abgeleitet werden, stimmen innerhalb von ungefähr 10 km/s überein, was andere Beweise dafür stützt, dass die stellaren und die gasförmigen Scheiben bis auf ungefähr 7 Grad koplanar sind. Diese Obergrenze ist vergleichbar mit der Masse des detektierten gegenläufigen Gases. Diese geringe Masse des gegenläufigen Materials in Kombination mit der Dispersion mit geringer Geschwindigkeit in der Sternscheibe impliziert, dass NGC 4826 nicht das Produkt einer rückläufigen Verschmelzung von Galaxien sein kann, es sei denn, sie unterscheiden sich in der Masse um mindestens eine Größenordnung. Die Geschwindigkeiten des ionisierten Gases entlang der Hauptachse stimmen mit denen der Sterne für R kleiner als 0,75 kpc überein. Der anschließende Übergang zur scheinbaren Gegenrotation des ionisierten Gases ist räumlich gut aufgelöst und erstreckt sich über einen Radius von ungefähr 0,6 kpc. Die Kinematik dieser Region ist nicht symmetrisch zum Galaxienzentrum. Auf der Südostseite gibt es eine bedeutende Region, in der vproj (H II) viel weniger als vcirc ungefähr 150 km/s, aber Sigma (H II) ungefähr 65 km/s beträgt. Die kinematischen Asymmetrien sind mit keinem stationären dynamischen Modell erklärbar, auch wenn Gaseinströmung oder Verwerfungen herangezogen wurden. Das Gas in diesem Übergangsbereich zeigt eine diffuse Raumstruktur, starke (N II) und (S II) Emission sowie die Hochgeschwindigkeitsdispersion. Diese Daten stellen uns vor das Rätsel, eine Galaxie zu erklären, in der eine Sternscheibe und zwei gegenläufig rotierende HI-Scheiben mit kleineren und viel größeren Radien im Gleichgewicht und nahezu koplanar erscheinen, jedoch in der der Übergangsbereich zwischen den Gasscheiben nicht ist im stationären Zustand.“
Ist also alles das, was es wirklich zu sein scheint? Werden neue Sterne in der Dunkelheit geboren? Wie A. Majeed (et al) in ihrem 1999 Studie :
„Die Evil Eye-Galaxie (NGC 4826; M64) zeichnet sich durch eine asymmetrisch angeordnete, stark absorbierende Staubspur über ihrer markanten Ausbuchtung aus. Wir erhielten ein Langspaltspektrum von NGC 4826, wobei der Spalt durch den Kern der Galaxie gleiche Teile des verdeckten und des nicht verdeckten Teils der Ausbuchtung abdeckt. Durch den Vergleich der spektralen Energieverteilungen an entsprechenden Positionen auf der Ausbuchtung, die symmetrisch zum Kern angeordnet sind, konnten wir die wellenlängenabhängigen Effekte der Absorption, Streuung und Emission durch den Staub sowie das Vorhandensein einer fortlaufenden Sternentstehung untersuchen in der Staubspur. Wir berichten über den Nachweis einer starken erweiterten roten Emission (ERE) aus der Staubspur innerhalb von etwa 15 Bogensekunden Entfernung vom Kern von NGC 4826. Die ERE-Bande erstreckt sich von 5400 A bis 9400 A, mit einem Peak nahe 8800 A. Die integrierte ERE-Intensität beträgt etwa 75 % des geschätzten Streulichts aus der Staubspur. Das ERE verschiebt sich zu längeren Wellenlängen und nimmt an Intensität ab, wenn man sich einem Sternentstehungsgebiet nähert, das sich jenseits einer Entfernung von 15 Bogensekunden befindet. Wir interpretieren das ERE als seinen Ursprung in der Photolumineszenz durch nanometergroße Cluster, die vom Strahlungsfeld der Galaxie beleuchtet werden, zusätzlich zur Beleuchtung durch den Sternentstehungskomplex innerhalb der Staubspur. Bei einer Untersuchung im Zusammenhang mit ERE-Beobachtungen im diffusen ISM unserer Galaxie und in einer Vielzahl anderer staubiger Umgebungen wie Nebel kommen wir zu dem Schluss, dass die ERE-Photonenkonversionseffizienz in NGC 4826 so hoch ist wie anderswo, aber dass die Größe von die Nanopartikel in NGC 4826 sind etwa doppelt so groß wie die, die im diffusen ISM unserer Galaxie vermutet werden.“
Messier 64 („Black Eye Galaxy“), aufgenommen mit einem Amateurteleskop. Bildnachweis: Jeff Johnson.
Aber die Debatte ist noch im Gange. Als R. A. Walterbos (et al.) drückte sich in ihren 1993 Studium :
„Die nahezu koplanare Ausrichtung der Gasscheiben ist ein Aspekt, der gut mit den Erwartungen auf Basis eines Fusionsmodells für das gegenläufige Gas übereinstimmt. Die Drehrichtung der inneren Gasscheibe in Bezug auf die Sterne jedoch nicht. Darüber hinaus impliziert die Existenz einer wohldefinierten Exponentialscheibe wahrscheinlich, dass eine Verschmelzung zwischen einem gasreichen Zwerg und einer Spirale stattgefunden haben muss, nicht zwischen zwei Spiralen gleicher Masse. Die stellaren Spiralarme von NGC 4826 ziehen über einen Teil der Scheibe und führen in die äußere Scheibe hinein. Neuere numerische Berechnungen von Byrd et al. für NGC 4622 legen nahe, dass lang anhaltende Führungsarme durch eine enge retrograde Passage eines kleinen Begleiters gebildet werden könnten. In diesem Szenario könnte die äußere gegenläufige Gasscheibe in NGC 4826 das durch Gezeiten gestrippte Gas des Zwergs sein. In NGC 4826 führen jedoch die äußeren Arme, während es scheint, dass in NGC 4622 die inneren Arme führen. Eine realistische N-Körper/Hydro-Simulation einer Zwergenspirale-Begegnung ist eindeutig erforderlich. Es ist auch möglich, dass die gegenläufige äußere Gasscheibe auf ein allmähliches Einströmen von Gas aus dem Halo und nicht auf ein diskretes Verschmelzungsereignis zurückzuführen ist.“
Beobachtungsgeschichte:
M64 wurde am 23. März 1779 von Edward Pigott entdeckt, nur 12 Tage bevor Johann Elert Bode es am 4. April 1779 unabhängig fand. Etwa ein Jahr später entdeckte Charles Messier es am 1. März 1780 unabhängig wieder und katalogisierte es als M64. Sagte Schwein:
„.. am 23. März [1779] entdeckte ich einen Nebel im Sternbild Koma Berenikes, bisher, nehme ich an, unbemerkt; zumindest nicht in M. de la Landes Astronomy erwähnt, noch in M. Messiers umfangreichem Catalogue of nebuulous Stars [von 1771]. Ich habe es in einem akromatischen Instrument beobachtet, das einen Meter lang ist, und seinen mittleren R.A. durch Vergleich mit den folgenden Sternen Mean R.A. des Nebels für den 20. April 1779 von 191d 28′ 38″. Da sein Licht äußerst schwach war, konnte ich es im zwei-Fuß-Teleskop unseres Quadranten nicht sehen, also musste ich seine Deklination ebenfalls durch das Transitinstrument bestimmen. Die Bestimmung kann jedoch, glaube ich, auf zwei Minuten abhängen: daher ist die Deklination nach Norden 22d 53″1/4. Den Durchmesser dieses Nebels schätzte ich auf etwa zwei Gradminuten.“
Pigotts Entdeckung wurde jedoch erst veröffentlicht, als sie am 11. Januar 1781 vor der Royal Society in London gelesen wurde, während Bodes 1779 und Messiers im Spätsommer 1780 veröffentlicht wurden. Pigotts Entdeckung wurde mehr oder weniger ignoriert und erst von Bryn Jones im April wiedergefunden 2002! (Möge der gute Mr. Pigot wissen, dass man sich hier an ihn erinnert und seine Berichte an erster Stelle stehen!!)
Messier 64, die Black-Eye-Galaxie. Bildnachweis: Miodrag Sekulic
Wie kam es zu dem Namen 'Black Eye Galaxy'? Das haben wir Sir William Herschel zu verdanken: „Ein sehr bemerkenswertes Objekt, sehr langgestreckt, etwa 12′ lang, 4′ oder 5′ breit, enthält einen klaren Fleck wie ein Stern mit einem kleinen schwarzen Bogen darunter, so dass er eine die Idee eines sogenannten blauen Auges, das aus Kämpfen entsteht.“ Natürlich hat John Herschel es verewigt, als er in seinen eigenen Notizen schrieb:
„Die dunkle halbelliptische Leerstelle (in der Abbildung durch einen nicht schattierten oder hellen Teil angezeigt), die den verdichteten und hellen Kern dieses Nebels teilweise umgibt, wird von Messier natürlich nicht bemerkt. Es wurde jedoch von meinem Vater gesehen und von ihm dem verstorbenen Sir Charles Blagden gezeigt, der es mit dem Aussehen eines blauen Auges verglich, ein seltsamer, aber nicht unpassender Vergleich. Der Kern ist etwas verlängert, und ich habe den starken Verdacht, dass es sich um einen nahen Doppelstern oder einen extrem kondensierten Doppelnebel handeln könnte.“
Auffinden von Messier 64:
Das Auffinden von M64 ist nicht besonders einfach. Beginnen Sie mit der Identifizierung des hellorangefarbenen Arcturus und des Coma Berenices-Sternhaufens (Melotte 111) etwa eine Handspanne weiter westlich. Wenn Sie sich entspannen und Ihre Augen dunkel anpassen, werden Sie die drei Sterne sehen, die das Sternbild Coma Berenices bilden. Wenn Sie jedoch unter einem lichtverschmutzten Himmel leben, benötigen Sie möglicherweise ein Fernglas, um die schwachen Sterne zu finden. Sobald Sie Alpha Comae bestätigt haben, springt der Stern ungefähr 4 Grad Nord/Nordwest auf 35 Comae. Sie finden M64 etwa einen Grad nordöstlich von Stern 35.
Messier 64 ist zwar Fernglas möglich, erfordert aber für ein durchschnittliches Fernglas einen sehr dunklen Himmel und zeigt sich nur als sehr kleine, ovale Kontraständerung. In Teleskopen mit einer Größe von nur 102 mm sind seine markanten Markierungen jedoch in dunklen Nächten mit guter Klarheit zu sehen. Kämpfe nicht darum… In diesem Dornröschen gibt es jede Menge dunkle Staubgasse!
Der Standort von Messier 64 im Sternbild Coma Berenices. Bildnachweis: IAU/Sky & Telescope magazine (Roger Sinnott & Rick Fienberg)
Und hier sind die kurzen Fakten zu diesem Messier-Objekt, die Ihnen den Einstieg erleichtern:
Objektname: Messier 64
Alternative Bezeichnungen: M64, NGC 4826, Die Schwarze-Augen-Galaxie, Dornröschen-Galaxie, Evil Eye-Galaxie
Objekttyp: Typ Sb Spiralgalaxie
Konstellation: Koma Berenices
Rektaszension: 12 : 56,7 (h:m)
Deklination: +21: 41 (Grad: m)
Distanz: 19000 (kly)
Visuelle Helligkeit: 8,5 (Mag.)
Scheinbare Dimension: 9,3 x 5,4 (Bogen min)
Wir haben hier bei Universe Today viele interessante Artikel über Messier Objects geschrieben. Hier ist Tammy Plotners Einführung in die Messier-Objekte , M1 – Der Krebsnebel , und David Dickisons Artikel über die 2013 und 2014 Messier Marathons.
Schauen Sie sich unbedingt unser komplettes an Messier-Katalog . Und für weitere Informationen besuchen Sie die SEDS Messier-Datenbank .
Quellen: