Andromedagalaxie

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Galaxie Andromedagalaxie
Andromedagalaxie M 31
DSS-Bild von NGC 224
Sternbild	Andromeda
Position Epoche: J2000.0
Rektaszension	0h 42m 44,31s [1]
Deklination	+41° 16′ 09,4″ [1]
Erscheinungsbild
Morphologischer Typ	SA(s)b LINER
Helligkeit (visuell)	3,5 mag [2]
Helligkeit (B-Band)	4,3 mag [2]
Winkelausdehnung	186,2′ × 61,7′ [1]
Flächenhelligkeit	13,5   [2]
Physikalische Daten
Zugehörigkeit	Lokale Gruppe
Rotverschiebung	(−1004 ± 23) ∙ 10−6  [1]
Radialgeschwindigkeit	(−301 ± 7) km/s  [1]
Entfernung	2,5 Mio. Lj
Masse	1,2 bis 3,7 ∙ 1011 M☉
Durchmesser	ca. 140.000 Lj
Geschichte
Entdeckung	Al-Sufi
Datum der Entdeckung	905
Katalogbezeichnungen
M 31 • NGC 224 • GC 116 • IRAS 00400+4059 • h 50 • MCG +7-2-16 • PGC 2557 • UGC 454 •  ZWG 535.17 • 2MASX J00424433+4116074 • Bode 3 • Flamsteed 58 • Hevelius 32 • Ha 3.3 • IRC +40013

Die Andromedagalaxie (von der historischen Bezeichnung her auch Andromedanebel oder Großer Andromedanebel sowie manchmal auch fälschlich Andromeda-Galaxis genannt) ist eine Spiralgalaxie vom Typ Sb. Sie ist im Messier-Katalog als M 31 und im New General Catalogue als NGC 224 verzeichnet. Am Sternenhimmel ist sie im Sternbild Andromeda, nach dem sie benannt ist, zu finden. In klaren Nächten kann die Andromedagalaxie von einem dunklen Standort aus mit bloßem Auge gesehen werden. Sie ist das fernste Objekt, das regelmäßig mit bloßem Auge gesehen werden kann.

Beschreibung

Die 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromedagalaxie ist mit einem Halo-Durchmesser von circa einer Million Lichtjahren das größte und mit einer Gesamtmasse von etwa 200 bis 400 Milliarden Sonnenmassen eines der beiden massereichen Mitglieder der Lokalen Gruppe von Galaxien. Der Hauptgrund für diesen weiten Schätzungsbereich ist, dass der prozentuale Anteil Dunkler Materie mit zunehmender Entfernung vom Zentrum der Andromedagalaxie sprunghaft ansteigt.^[3] Neueste Untersuchungen zeigen, dass die Galaxie von einem riesigen kugelförmigen Halo aus dünn verteilten roten Riesensternen umgeben ist, wobei noch in einer Entfernung von 500.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie Sterne nachgewiesen wurden. Der Durchmesser der sichtbaren Scheibe beträgt etwa 140.000 Lichtjahre. Zum Vergleich: das Milchstraßensystem hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren, der nächstgrößere Begleiter der Lokalen Gruppe, M 33 (oder Dreiecksnebel), etwa 50.000 Lichtjahre. Nach neuesten Erkenntnissen enthält M 31 etwa eine Billion Sterne, während das Milchstraßensystem 100 bis 200 Milliarden Sterne enthält. Die Andromedagalaxie ist von mehr als zehn kleineren Satellitengalaxien umgeben, von denen zwei elliptische Galaxien als M 32 und M 110 ebenfalls im Messier-Katalog verzeichnet sind. Folgende Begleiter sind bekannt (Auswahl):

• M 32, M 110, NGC 147, NGC 185: elliptische Zwerggalaxien
• IC 10, And VI, And VII: irreguläre Zwerggalaxien
• And I, And II, And III, And V: kugelförmige Zwerggalaxien
• LGS 3: irreguläre oder kugelförmige Zwerggalaxie, die aber wahrscheinlich mit dem Dreiecksnebel assoziiert ist.

Aufbau

Der Kugelsternhaufen Mayall II im System der Andromedagalaxie

M 31 wird seit langem genau untersucht, da sie relativ nah liegt und dem Milchstraßensystem ähnelt. Man findet in ihr die gleichen Arten von astronomischen Objekten wie in unserer Galaxie, hat jedoch „von außen“ eine bessere Sicht auf die Struktur der Spiralarme. Es sind dunkle Staubbänder (siehe Foto), Sternentstehungsgebiete und im Außenbereich 400 bis 500 Kugelsternhaufen auszumachen. Der größte Kugelsternhaufen, Mayall II, ist das größte Objekt dieser Art in der Lokalen Gruppe und schon in besseren Amateurteleskopen sichtbar. Eine Besonderheit ist das Zentrum der Galaxie: Lange Zeit dachte man, die Andromedagalaxie besitze einen doppelten Kern bestehend aus zwei supermassiven Schwarzen Löchern und ein paar Millionen dicht gepackter Sterne. Dabei ging man davon aus, dass eines der supermassiven Schwarzen Löcher aus einer früheren Kollision mit einer anderen Galaxie stammt. Doch neue Daten des Hubble-Weltraumteleskops zeigen, dass der Kern aus einem Ring älterer roter und einem Ring jüngerer blauer Sterne besteht, die im Gravitationsfeld eines supermassiven Schwarzen Loches gefangen sind. Dieses Schwarze Loch ist mit etwa 30 Millionen Sonnenmassen sieben mal so massereich wie das Galaktische Zentrum unserer Milchstraße. Auch sind weitere Röntgenstrahlenquellen im Zentrum von M 31 auszumachen, wobei es sich vermutlich um Neutronensterne und Schwarze Löcher handelt, die Begleitsternen Material entziehen.

Eigenbewegung

Die Andromedagalaxie besitzt gegenüber dem Milchstraßensystem eine Radialgeschwindigkeit von −114 km/s^[4]. Das Minuszeichen drückt dabei aus, dass sich die beiden Galaxien aufeinander zubewegen. Der Wert von −114 km/s unterscheidet sich von der sogenannten heliozentrischen Radialgeschwindigkeit, d.h. der Geschwindigkeit, mit der sich M31 auf die Sonne zubewegt. Da die Sonne nun ihrerseits um das galaktische Zentrum der Milchstraße kreist – und zwar derzeit auf M31 zu –, liegt die heliozentrische Radialgeschwindigkeit mit etwa −300 km/s deutlich höher.

Computersimulationen zeigen, dass in vier bis zehn Milliarden Jahren die beiden Galaxien möglicherweise kollidieren und miteinander zu einer elliptischen Galaxie oder durch eine besondere Form der Wechselwirkung von Galaxien zu einer Polarring-Galaxie verschmelzen werden.^[5][6]

Die Transversalgeschwindigkeit von M31 kann derzeit noch nicht direkt gemessen werden, dürfte aber 20 km/s nicht wesentlich übersteigen.^[7] Nach der Entdeckung von Wasser-Masern im Jahr 2011, erscheint eine direkte Messung der Eigenbewegung, wie dies bereit im Fall der Dreiecksnebels gelang, in naher Zukunft möglich.^[8]

Sichtbarkeit

Infrarot-Emission (Aufnahmen des Spitzer-Weltraumteleskops)

M 31 ist das am weitesten von uns entfernte mit bloßem Auge sichtbare Objekt. In klaren dunklen Nächten ist sie als verschwommener schwacher Lichtfleck auszumachen, weshalb sie in früheren Zeiten den Beinamen Nebel erhielt; dabei ist im Wesentlichen jedoch nur ihr leuchtstärkerer Zentralbereich sichtbar. Detailreiche Aufnahmen wie obiges Foto erfordern lange Belichtungszeiten. Sie erstreckt sich mit 180′ scheinbarem Durchmesser über einen Himmelsbereich von etwa der sechsfachen Größe des nur 30′ messenden Vollmondes. Wenn man den Halo in diese Angaben mit einbezieht, der in der Regel allerdings nicht zu sehen ist, erstreckt sich die Andromedagalaxie über 30° am Firmament. Das ist in etwa dieselbe Ausdehnung wie das Sternbild des Großen Wagens.

Geschichtliches

Lage der Andromedagalaxie M 31 im Sternbild Andromeda (Bildmitte)

Die Andromedagalaxie ist mit bloßem Auge sichtbar. Erstmals beschrieben wurde sie allerdings erst im 10. Jahrhundert  n. Chr. von dem persischen Astronomen Al-Sufi, der sie „die kleine Wolke“ nannte. Charles Messier schrieb bei der Eintragung in seinen Katalog die Entdeckung allerdings Simon Marius zu, der sie 1612 durch sein Teleskop beobachtet hatte. J. L. E. Dreyer nahm sie als NGC 224 in seinen 1888 veröffentlichten Katalog auf.

Lange Zeit war die genaue Natur der Spiralgalaxien unbekannt; sie wurden aufgrund ihres Aussehens Spiralnebel genannt und als Teil des Milchstraßensystems angesehen. Daher stammt auch die Bezeichnung Andromedanebel. Wilhelm Herschel schätzte die Entfernung auf höchstens den 2000-fachen Abstand zu Sirius; das sind nur 17.000 Lichtjahre, wie wir heute wissen. Erst 1864 gelang es William Huggins mit Hilfe der Spektroskopie den Unterschied zwischen dem Andromedanebel, bei dem die Spektrallinien durch die Kombination der Spektren von Milliarden von Einzelsternen „verwischt“ erschienen, und anderen Nebelerscheinungen festzustellen. 1885 wurde von Ernst Hartwig (1851–1923) die mit bloßem Auge gerade noch sichtbare Supernova 1885 oder S Andromedae darin beobachtet, jedoch nicht mit der notwendigen Aufmerksamkeit untersucht, da man ihre Entfernung noch falsch einschätzte.

Vesto Slipher berechnete 1912 anhand der Blauverschiebung ihrer Spektrallinien die heliozentrische Radialgeschwindigkeit von M 31 auf 300 km/s in Richtung auf die Sonne, die höchste bis dahin bei einem Objekt festgestellte (moderne Messungen ergeben 300 ± 4 km/s^[9][7]). Es war kaum vorstellbar, dass ein Objekt innerhalb der Milchstraße so schnell sein konnte. Im Jahre 1914 vermutete Arthur Stanley Eddington, dass es sich bei den Spiralnebeln um Galaxien, also Sternensysteme wie unser Milchstraßensystem handeln könnte, und 1917 konnten tatsächlich Einzelsterne mit dem leistungsstarken Teleskop des Mount-Wilson-Observatoriums im angeblichen Nebel entdeckt werden. 1923 gelang es Edwin Hubble schließlich – wenn auch mit einem Fehler behaftet – mit Hilfe veränderlicher Sterne der Cepheiden-Klasse, seine Entfernung auf 900.000 Lichtjahre zu berechnen, und ihn damit als extragalaktisches Objekt zu identifizieren. 1952 fand Walter Baade heraus, dass die von Hubble herangezogenen Cepheiden einer bisher unentdeckten, doppelt so hellen Klasse angehörten, und korrigierte die Entfernung auf über 2 Millionen Lichtjahre.

Im November 2005 veröffentlichte das spanische Institut d’Estudis Espacials de Catalunya/CSIC die Entdeckung eines Bedeckungsveränderlichen in M 31, mit dessen Hilfe die Entfernung zur Andromedagalaxie zu 2,52 ± 0,14 Millionen Lichtjahren bestimmt wurde.^[10]

Siehe auch

• Entfernungsbestimmung
• Nebel (Astronomie)

Weblinks

 Commons: Andromedagalaxie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Andromeda – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• M 31 bei SEDS
• Kaltes Gas in der Andromedagalaxie
• der Artikel von Cox und Loeb über die Kollision der Andromedagalaxie mit unserer Milchstraße
• WISE-Infrarot-Andromeda – Astronomy Picture of the Day vom 19. Februar 2010.
• Langzeitbelichtete Amateuraufnahme

Videos

• Was ist im Zentrum von Andromeda? aus der Fernseh-Sendereihe alpha-Centauri
• Flug ins Zentrum der Andromedagalaxie

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} SIMBAD
2. ↑ ^{a b c} Students for the Exploration and Development of Space
3. ↑ Sidney Van den Bergh: The Galaxies of the Local Group, Cambridge Astrophysics Series Nr. 35, 2000, S. 12.
4. ↑ Loeb, A. & Narayan, R. (2007), arXiv:0711.3809.
5. ↑ astronomie heute – Die ultimative Kollision
6. ↑ astronomie heute – Der große intergalaktische Zusammenprall
7. ↑ ^{a b} Courteau, S. & van den Bergh, S. (1999), Astron. Journal. vol. 118, S. 337 http://adsabs.harvard.edu/abs/1999AJ....118..337C
8. ↑ Darlin, J (2011), arXiv:1103.4788
9. ↑ Mateo, M. L. (1998) Ann. Rev. Astron. & Astroph. vol. 36, S. 435 http://adsabs.harvard.edu/abs/1998ARA%26A..36..435M
10. ↑ http://adsabs.harvard.edu/abs/2005ApJ...635L..37R

Messierobjekte

Früher am Himmel am höchsten: M 32 | Später am Himmel am höchsten: M 103
Vorgänger im Katalog: M 30 | Nachfolger im Katalog: M 32

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