April 2007 – Die Galaxie M 66

13. März 2008 - g.grutzeck

Das Sternbild Löwe enthält eine große Menge an Galaxien, von denen das Leo-Triplett eine sehr bekannte und relativ nahe gelegene Gruppe ist. Hier stehen M 65, M 66 und NGC 3628 auf recht engem Feld zusammen (Abb. 1 – 5). M 66 (= NGC 3627) ist diesmal das Astromotiv des Monats.

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Abb. 1: Leo-Triplett vom Fachgruppenmitglied Bruno Mattern, Hamburg; Takahashi Astrograph Epsilon 200, f = 800 mm, "piggyback" auf Meade 12", Giant Easy Guider und ST-4, Montierung Mauz MAM 100, Canon EOS 20 Da, Belichtung 4 x 4 min. Abb. 2: Leo-Triplett vom Fachgruppenmitglied Rainer Sparenberg aus Haltern; TMP-Apochromat 105/805 mit Bildfeldebner, modifizierte Canon 20D (Hutech), 12×5 min mit internem Dunkelbildabzug.
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Abb. 3: Leo-Triplett vom Fachgruppenmitglied Gerald Willems aus Grasberg; 250mm-Newton f/1:4.7, modifizierte Canon 300 D, Belichtungszeit 6×10 min + 2×5 min bei ISO 800. Abb. 4: Leo-Triplett, Bildautor Eduard von Bergen, Schweiz; Meade Schmidt-Newton 254 mm f/4, Canon EOS 20Da, Montierung ALT-7, Autoguider SBIG ST-V, Belichtung 12×5 min bei ISO 1600, Korrektur mit Master-Dark und Master-Flat.
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Abb. 5:

M 65 und M 66, Fachgruppenmitglied Bernd Wallner aus Burghausen; 60cm-Cassegrain f/3, STL 11000 M, Belichtung ohne Guiding und ohne Binning 7×3 min für Luminanz, je 6×4 min für Blau, Grün und Rot, Astronomik-Filter Typ IIC
M 66 – im Jahre 1780 von Charles Messier katalogisiert – erreicht einen scheinbaren Durchmesser von 8.7′ x 4.4′ bei einer scheinbaren visuellen Helligkeit von 9.0 mag. Ihre Koordinaten (2000.0) betragen RA = 11 h 20 min 15 s, DEK = +12° 59′ 22″. Die Spiralgalaxie vom Typ Sb steht etwa 35 Millionen Lj entfernt, demnach liegt ihr Durchmesser bei etwa 88000 Lj. In Messungen mit der Kuiper Airborne Telescope wurde bei 50 und 100 Mikrometer Wellenlänge eine starke Infrarotstrahlung des Kernbereichs festgestellt [1].

Abb. 6: Autor Manfred Wolf, Köngetried; Celestron 11 mit f = 1400 mm (reduziert), 840K ToUCam (auf SC2 modifiziert), drei Serien zu 37 x 29,5 s Belichtungszeit gemittelt, diese drei dann addiert (mit Giotto) und mit Photoshop 6.0 bearbeitet.

Schon mit einfachen Aufnahmetechniken (z.B. mit einer Langzeit-WebCam, Abb. 6) lassen sich bei längeren Aufnahmebrennweiten die hauptsächlichen Details von M 66 nachweisen. Von einer recht großen zentralen Scheibe biegen zunächst zwei Hauptarme ab. Einer beginnt im Norden und windet sich nach Westen, der zweite entsteht im Süden und wickelt sich nach Osten herum. Schon der erste Blick zeigt, dass genau dieser Arm die Symmetrie verletzt. Er scheint bereits direkt an seinem Anfang irgendwie abgeknickt (Abb. 7 – 12).

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Abb. 7: M 66, Bildautor Harald Strauss, Sternwarte Gahberg (Österreich); 14″-Hypergraph bei f = 1020 mm, ST-7, Belichtung 5 min ohne Binning. Abb. 8: M 66, Ausschnitt aus Abb. 1 (Bruno Mattern).
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Abb. 9: Bildautor Peter Hackenberg, Oer-Erkenschwick; 8″-Newton bei f/4.5, Atik 16 C, Belichtung 13×10 min, Nachführung per ST-7 an einem Refraktor 127/820. Abb. 10: Bildautor Peter Hackenberg, Oer-Erkenschwick; Celestron 11 bei f/5.5, Atik 16 C, Belichtung 8×2 min + 11×5 min, Giant Easy Guider, Off-Axis-Guiding mit ST-7.
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Abb. 11: Autor Bernd Koch aus Sörth, Celestron 14 bei f/5.9, Autoguider Meade DSI Pro, modifizierte Canon EOS 20 D (Hutech), Belichtung 8×10 min (Dunkelfeldkorrektur). Abb. 12: Fachgruppenmitglied Oliver Schneider, Leopoldshöhe (Balkonsternwarte); 12-Zoll-Newton f/4.5 (Firma AOM), Canon EOS 350d, Baader-Filter UV/IR Cut, Belichtungszeit 18×5 min bei ISO 400. Der Pfeil markiert den Kleinplaneten Moira mit 14.0 mag.
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Abb. 13: Adrian Catterall aus Herts (Großbritannien) gab diese Aufnahme frei: 10″-Zöller f/12 (TEC Maksutov-Cassegrain), adaptive Optik, ST-10XME + CFW8, Paramount-Montierung, L:R:G:B = 160:40:40:40 min. Aus diesem Grund hat Halton Arp M 66 im Jahre 1966 als Objekt Nr. 16 in seinem “Atlas of peculiar Galaxies” aufgelistet [2]. An den Spiralarmen entdeckt man zahlreiche rote Verfärbungen, insbesondere direkt am Nordteil der zentralen Scheibe (Abb. 13 – Abb. 15) Abb. 14: M 66, Fachgruppenmitglied Gundbert Banik aus Kist; 12"-Ritchey-Chrétien f/8 von AOM, ST-8 XME, 15×10 min L bei 1×1-Binning, 6×10 min R+G, 10×10 min B, Farbauszüge jeweils mit 2×2-Binning.
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Abb. 15: Al Kelly aus Danciger (Texas) stellte uns diese Aufnahme zur Verfügung: 32-Zöller f/4 mit Starlight MX 916, Schuler RGB-Filter, L: 6×5 min (ohne Filter und ohne Binning), R: 4×4 min, G: 3×4 min, B: 5×4 min. Alle Farben zweifach gebinnt.

Dort befinden sich HII-Regionen, die von einer intensiven Sternentstehung zeugen. Dies wird auch durch die vielen blauen Wolken junger heißer Sterne deutlich, welche die HII-Regionen begleiten.

Auf langbelichteten Aufnahmen bemerkt man außerdem zwei weitere Auffälligkeiten. Zunächst zieht sich der am Nordteil ansetzende Spiralarm schwächer werdend in Richtung des hellen gelblichen 9.7-mag-Sterns. Er verläuft aber ein ganzes Stück darüber hinaus diffus weiter. Ferner gibt es nördlich von M 66 einen zweiten ausladenden, noch lichtschwächeren Spiralarm. Dieser läuft scheinbar auf den hellen, blauen Stern zu. Beide haben auf der entgegengesetzten Seite von M 66 keinen Gegenpart und erwecken den Eindruck von Gezeitenschweifen (Abb. 16)

Abb. 16: Zwei logarithmische Kontrastverstärkungen (P. Riepe) zur Herausarbeitung der lichtschwachen nördlichen Armstrukturen von M 66. Links: POSS-Aufnahme (J-Platte), rechts: Ausschnitt der Aufnahme von E. von Bergen (Abb. 4).

Ihre Verursacher sind M 65 und NGC 3628, die in gleicher Richtung stehen. Dass NGC 3628 mit M 66 wechselwirkt, wurde durch einen Arm aus neutralem Wasserstoff am Ostteil von NGC 3628 offenkundig [3]. Auch im fernen Infrarotbereich wurde dieses Objektdetail inzwischen nachgewiesen [4]. Bei entsprechender Kontraststeigerung und besten Aufnahmebedingungen ist sogar ein optischer Nachweis möglich (Abb. 17).

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Abb. 17: Kontrastverstärkungen (P. Riepe) zur Herausarbeitung des äußerst lichtschwachen Gezeitenarms nordöstlich von NGC 3628 (Ost-West-Verlauf). Er ist auf die Wechselwirkung mit M 66 zurück zu führen (Ausschnitt der Aufnahme von E. von Bergen, Abb. 4).

Bislang sind in M 66 drei Supernovae erschienen: Am 12. Dezember 1973 leuchtete SN 1973R auf. Sie erreichte eine Helligkeit von 15 mag und war vom Typ II [5]. SN 1989B wurde am 31. Januar 1989 visuell entdeckt, und zwar vom bekannten australischen “SN-Jäger” R.O. Evans (siehe IAU-Circular No. 4726). Sie war vom Typ Ia (siehe IAU-Circular No. 4728) und erstrahlte am 7. Februar 1989 mit einer Maximalhelligkeit von 12.2 mag. Anhand dieser Supernova konnten einige dutzend Cepheiden kalibriert werden, mit denen sich die Entfernung von M 66 auf 36 Millionen Lj festlegen ließ [6]. Schließlich ist die SN 1997bs zu nennen. Sie wurde in der Nacht vom 14. auf den 15. April 1997 vom SN-Suchteam des Lick-Observatoriums als 17-mag-Objekt entdeckt, mit Hilfe eines 75cm-Spiegels (Katzman Automatic Imaging Telescope). Interessant, dass diese Supernova auf Aufnahmen vom 10. bis 13. April noch nicht erkennbar war. Die SN 1997bs wurde als Typ IIn klassifiziert, einige Astronomen [7] sehen in ihr jedoch eher den Ausbruch eines hellen blauen Veränderlichen (LBV = luminous blue variable star). Ähnliches erwartet die Fachwelt beispielsweise in nicht allzu ferner Zukunft auch im Falle des Sterns Eta Carinae.

Literatur:
[1] Smith B.J. et al.: Far-infrared emission from the bulges of early-type spirals: KAO observations of NGC 4736 (M94) and NGC 3627 (M66); ApJ 425, 91-102 (4/1994)
[2] Arp H.: Atlas of peculiar galaxies; ApJ Suppl. Ser. 14, 1-20 (1966)
[3] Wilding T., Alexander P., Green D. A.: Neutral Hydrogen Observations of NGC 3628; MNRAS 263, 1075 (8/1993)
[4] Hughes D.H., Appleton P.N. and Schombert J.M.: Far-infrared counterpart to the optical and HI plume in the Leo triplet of galaxies: NGC 3623, NGC 3627 and NGC 3628; ApJ 370, 176-183 (3/1991)
[5] Ciatti F., Rosino L. : The type II supernova 1973r in NGC 3627; A&A 56, 59-64 (1977)
[6] Saha A., et al.: Cepheid calibration of the peak brightness of type Ia supernovae. IX. SN 1989B in NGC 3627; A pJ 522, 802-838 (September 1999)
[7] Van Dyk S.D. et al.: SN 1997bs in M66: another extragalactic Eta Carinae analog? PASP 112, 1532-1541 (12/2000)