Andromedagalaxie

DSS-Bild von NGC 224
 
SternbildAndromeda
Position
Epoche: J2000.0
Rektaszension0h 42m 44,31s[1]
Deklination+41° 16′ 09,4″ [1]
Erscheinungsbild
Morphologischer TypSA(s)b LINER  
Helligkeit (visuell)3,5 mag [2]
Helligkeit (B-Band)4,3 mag [2]
Winkelausdehnung186,2′ × 61,7′ [1]
Flächenhelligkeit13,5 mag/arcmin2 [2]
Physikalische Daten
ZugehörigkeitLokale Gruppe  
Rotverschiebung(−1.004 ± 23) ⋅ 10−6  [1]
Radialgeschwindigkeit(−301 ± 7) km/s  [1]
Entfernung2,5 Mio. Lj  
Masse1,2 bis 3,7 ⋅ 1011 M
Durchmesserca. 140.000 Lj
Geschichte
EntdeckungAl-Sufi
Datum der Entdeckung905
Katalogbezeichnungen
M 31 • NGC 224 • UGC 454 • PGC 2557 • CGCG 535-17 • MCG +7-2-16 • IRAS 00400+4059 • 2MASX J00424433+4116074 • GC 116 • h 50 • 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 Andromedagalaxie ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie hat einem Halo-Durchmesser von circa einer Million Lichtjahren und ist damit das größte Mitglied der Lokalen Gruppe von Galaxien. Die Andromedagalaxie hat eine Gesamtmasse von etwa 200 bis 400 Milliarden Sonnenmassen. Zusammen mit der Milchstraße gehört sie zu den beiden massereichsten Galaxien der Lokalen Gruppe. Die Gesamtmasse kann nur ungenau geschätzt werden, weil der prozentuale Anteil Dunkler Materie mit zunehmender Entfernung vom Zentrum der Andromedagalaxie sprunghaft ansteigt.

Beschreibung 

Die Andromedagalaxie ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie hat einem Halo-Durchmesser von circa einer Million Lichtjahren und ist damit das größte Mitglied der Lokalen Gruppe von Galaxien. Die Andromedagalaxie hat eine Gesamtmasse von etwa 200 bis 400 Milliarden Sonnenmassen. Zusammen mit der Milchstraße gehört sie zu den beiden massereichsten Galaxien der Lokalen Gruppe. Die Gesamtmasse kann nur ungenau geschätzt werden, weil 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. Noch in einer Entfernung von 500.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie wurden Sterne nachgewiesen. Der Durchmesser der sichtbaren Scheibe beträgt etwa 140.000 Lichtjahre. Das Milchstraßensystem hat nur einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Der nächstkleinere Begleiter der Lokalen Gruppe, M 33 (oder Dreiecksnebel) einen Durchmesser von etwa 50.000 Lichtjahren. 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):

Aufbau

M 31 wird seit langem genau untersucht, da sie relativ nah liegt und dem Milchstraßensystem ähnelt. Die Andromedagalaxie hat die gleichen Arten von astronomischen Objekten wie unsere Galaxie; wir haben 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 supermassereichen Schwarzen Löchern und ein paar Millionen dicht gepackter Sterne. Dabei ging man davon aus, dass eines der supermassereichen 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 supermassereichen Schwarzen Loches gefangen sind. Dieses Schwarze Loch ist mit etwa 100 Millionen Sonnenmassen etwa 24-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 (ca. −410.000 km/h).[5] Das Minuszeichen drückt dabei aus, dass sich die beiden Galaxien aufeinander zubewegen. Der Wert von −114 km/s unterscheidet sich von der heliozentrischen Radialgeschwindigkeit, d.h. der Geschwindigkeit, mit der sich M 31 auf die Sonne zubewegt. Da die Sonne ihrerseits um das galaktische Zentrum der Milchstraße kreist – und zwar derzeit auf M 31 zu –, liegt die heliozentrische Radialgeschwindigkeit mit etwa −300 km/s (ca. −1 Mio. km/h) 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.

Die Transversalgeschwindigkeit von M 31 kann derzeit noch nicht direkt gemessen werden, dürfte aber 20 km/s nicht wesentlich übersteigen. Nach der Entdeckung von Wasser-Masern im Jahr 2011 erscheint eine direkte Messung der Eigenbewegung, wie dies bereits im Fall des Dreiecksnebels gelang, in naher Zukunft möglich.

Sichtbarkeit 

M 31 ist das am weitesten von der Erde entfernte, mit bloßem Auge sichtbare Objekt. In klaren, dunklen Nächten ist sie von Standorten ohne Lichtverschmutzung aus als verschwommener schwacher Lichtfleck („Nebel“) auszumachen. Man sieht dabei im Wesentlichen nur den helleren Zentralbereich von M 31. Die Galaxie 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, etwa so groß wie das Sternbild Großer Wagen.

Erste Photographien von der Andromedagalaxie wurden bereits um 1900 angefertigt. Seit Anfang des 21. Jahrhunderts ist die Galaxie auch außerhalb des auf der Erde sichtbaren Lichtspektrums mit verschiedenen Satellitenteleskopen beobachtet worden: im ultravioletten Licht durch GALEX, im mittleren Infrarot durch das Spitzer-Weltraumteleskop und im fernen Infrarot durch das Herschel-Weltraumteleskop.


Geschichte 



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). 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.

Quelle des Inhalts und der Bilder: Wikipedia