Juni 2008 – Messier 94

7. Juni 2008 - g.grutzeck

Das Frühjahr ist die Zeit der Galaxien. Unsere Erde hat im Frühjahr eine Position eingenommen, die uns den Blick in Richtung des Galaktischen Pols ermöglicht. Diesen Pol kann man sich in einem Gebiet zwischen Jagdhunden und Haar der Berenice vorstellen. Sehr nahe an diesem Gebiet befindet sich die Galaxie Messier 94, um die es  in diesem AdM gehen soll.
 M94 wurde am 22. März 1781 von Pierre Méchain entdeckt und als 94. Eintrag in Messier’s Liste nebliger Objekte eingetragen. M94 gehört zur so genannten Canes-I-Gruppe, die neben der M81-Gruppe zu der uns am nächsten gelegenen Galaxiengruppe außerhalb der "Lokalen Gruppe" gehört. In einem Abstand von ca. 16 Mio. Lj. und einer scheinbaren Helligkeit von 8,2 mag ist Messier 94 ein leicht auffindbares Objekt. Die Entfernungsangaben schwanken bei M94 "nur" um ca. ±1,5 Mio. Lichtjahre. Bei vielen anderen Galaxien sind die Entfernungsangaben weitaus ungenauer. Mit einer scheinbaren Ausdehnung von 14′ x 13′ gehört Messier 94 zu den größeren Galaxien. Die Lage am Himmel ist insofern interessant, da M94 mit ihren 16 Mio. Lj. Entfernung zur Sonne als ein Bindeglied zu den Galaxien in Coma Berenices angesehen werden kann. Insbesondere zu der bekannten Messier 64, der "Black Eye-Galaxie".
 Nach der Hubble-Klassifikation ist M94 als eine Sab-Galaxie klassifiziert, also eine Spiralgalaxie mit verhältnismäßig eng liegenden Spiralarmen. Visuell fällt besonders der ungewöhnlich helle Kern auf. Genauer gesagt, man erkennt zunächst nur diesen hellen Kern. Die äußeren Gebiete werden erst mit sehr großen Optiken sichtbar. Auch fotografisch ist der enorm starke Helligkeitsabfall zu den äußeren Gebieten auffällig. Selektiv bearbeitete Aufnahmen zeigen dann die Strukturen, an denen man die Physik dieser Galaxie nachvollziehen kann. Der Galaxienkern von M94 gehört sicher zu den hellsten Galaxienkernen in der Umgebung der Milchstraße.
 M94 gehört zu den so genannten Seyfert-Galaxien. Carl K. Seyfert ist der Namensgeber für diese Galaxiengattung, der die ersten Beobachtungen dahingehend  1943 machte. Seyfert-Galaxien haben eine gewisse Ähnlichkeit mit Quasaren. Sie weisen einen extrem hellen Kern auf, aus dem Strahlung in verschiedenen Spektralbereichen zu registrieren ist. Im visuellen  Spektralbereich werden besonders ausgeprägte Emissionslinien von Wasserstoff, Helium, Stickstoff und Sauerstoff nachgewiesen. Wobei sich die Stärke dieser Linien stark von denen in gewöhnlichen Ha-Regionen unterscheidet.
Auch in M94 kann man von dem Vorhandensein eines massiven Schwarzen Lochs ausgehen, welches für den äußerst aktiven Galaxienkern verantwortlich ist. Der Unterschied zwischen den leuchtkräftigen Seyfert-Galaxien und Quasaren ist fließend. Die Intensität der vom Galaxienkern ausgehenden Strahlung kann sich innerhalb eines Jahres verändern. Man kann daraus schließen, dass der Durchmesser der emittierenden Region deshalb nicht größer als ein Lichtjahr sein kann.
Besonders auffällig an M94 ist eine helle Spiralring-Zone, die sich eng um den extrem hellen Kern lagert. Ihr Durchmesser erscheint uns mit 1,1 Bogenminuten und einer Dicke von 10 Bogensekunden. Es handelt sich dabei um Sternentstehungsgebiete, die durch ihre blaue Färbung deutlich werden. Man geht davon aus, dass es sich um Dichtewellen handelt, die die interstellare Materie zusammenstaucht. Durch diese Verdichtung kollabiert diese Materie und es kommt zu äußerst aktiver Sternentstehung, daher die blaue Färbung dieser Region durch junge heiße Sterne. Man schätzt das Alter dieser Sterne auf etwa 10 Millionen Jahre. M94 wird wegen dieser Region auch als eine Starburst-Galaxie bezeichnet.
Weiter außerhalb, in einem Abstand von ca. 2 – 4 Bogenminuten,  befindet sich ein weiterer, deutlich schwächerer Ring aus älteren, gelblich-rötlichen Sternpopulationen. Auf sehr lang belichteten Aufnahmen wird noch ein weiterer sehr schwacher Ring sichtbar, der mit einem Durchmesser von ca. 15 Bogenminuten die Galaxie umgibt.
 In der letzten Zeit wird immer häufiger über die so genannte Dunkle Materie geschrieben. Auch darin weist M94 eine Besonderheit auf. Während bei den meisten Galaxien ein verhältnismäßig großer Anteil dieser geheimnisvollen Materie registriert wird, weist M94 nur einen ausgesprochen geringen Anteil auf. Messungen der Rotationsgeschwindigkeit ergaben in etwa die gleiche Masse, wie sie aus der Leuchtkraft der Sternenmasse und der Wasserstoffgasanteile zu schließen ist. Diese Tatsache bringt einige Wissenschaftler in eine gewisse Erklärungsnot. Denn es gibt inzwischen Modelle, die die Entstehung der Galaxien eng mit eben dem Vorhandensein dieser Dunklen Materie erklären. Man kann also gespannt sein, ob die Erkenntnisse über M94 nicht die eine oder andere Theorie zunichte machen.
Messier 94 ist nur eine der vielen besonderen Galaxien in der Canes-I-Gruppe. Im nächsten AdM für den Monat Juli soll es deshalb um diese gesamte Galaxiengruppe gehen. Wer also über Aufnahmen dieser Galaxien verfügt und sich am nächsten AdM beteiligen möchte, sende sie bitte an die Fachgruppe.

Bild 1 Bild 2
Abb. 1: Harald Strauß; 01.04.2005; 14"-Hypergraph f = 1900 mm; SBIG ST-8 auf Montierung WAM 650; 120 s + 3 x 300 s, ohne Binning; Gahberg-Sternwarte, 860 m Höhe

Abb. 2: Dieter Retzl; 28.5.2005; 12″-SC  f = 1800 mm; Starlight SXV-H9; L: 23 x 4 min, RGB: je. 5 x 5min; Aufgenommen in Graz auf 770 m Höhe

Bild 3 Bild 4
Abb. 3: Manfred Wasshuber; 02.04.2006; 8"-VC 200 L, f = 1280 mm; Starlight HX916; L: 6 x 5 min + 10 x 15 min,  Ha+RGB: 6 x 5 min; L ohne Binning, Ha+RGB 2×2-Binning; nachgeführt mit Refr. und ST-4; Aigen/Österreich, 500 m Höhe

Abb. 4: Gerald Willems; 05. März 2008, 03:00 MEZ; 12"-Newton bei f/5,7; L: 11 x 6min, R,G,B: 6 x 5min; Otterstein / Niedersachsen, 8 m Höhe; Bemerkung: Als Grün- und Blau-Filter wurde versehentlich ein [O-III]- bzw. [S-II]-Filter eingesetzt. Daher die wenig differenzierte Farbgebung. Der Kontrast selber hat dabei jedoch nicht gelitten.

Quellen und weiterführende Links:
Ronald Stoyan, Atlas der Messierobjekte http://www.maa.clell.de/Messier/E/m094.html http://seds.org/messier/m/m094.html http://www.maa.clell.de/Messier/D/m094.html http://www.iop.org/EJ/abstract/1538-3881/127/1/58 http://www.ingentaconnect.com/content/bsc/mnr/1999/00000304/00000001/art00011?crawler=true http://www.astr.ua.edu/gifimages/m94.html http://arxiv.org/abs/astro-ph/9604048 http://space.newscientist.com/article/dn13280-galaxy-without-dark-matter-puzzles-astronomers.html