Andromedagalaxie

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Andromedanebel ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Der Science-Fiction-Roman findet sich unter Andromedanebel (Roman).
Galaxie
Andromedagalaxie
Andromeda Galaxy (with h-alpha).jpg
Andromedagalaxie M31
DSS-Bild von NGC 224
Sternbild Andromeda
Position
ÄquinoktiumJ2000.0, 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 mag/arcmin2 [2]
Physikalische Daten
Zugehörigkeit Lokale Gruppe  
Rotverschiebung −0,001000 ± 0,000013  [1]
Radialgeschwindigkeit (−300 ± 4) 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 • 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
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Die Andromedagalaxie, auch Andromedanebel oder Großer Andromedanebel, ist eine Spiralgalaxie vom Typ Sb. Sie ist im Messier-Katalog als M31 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[Bearbeiten]

Die Andromedagalaxie ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie hat einen 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 800 Milliarden Sonnenmassen[3]. 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.[4]

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), hat einen Durchmesser von etwa 50.000 Lichtjahren. Nach neuesten Erkenntnissen enthält M31 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):

  • M32, M110, 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[Bearbeiten]

Der Kugelsternhaufen Mayall II im System der Andromedagalaxie

M31 wird seit langem genau untersucht, da sie relativ nah liegt und dem Milchstraßensystem ähnelt. Die Andromedagalaxie hat die gleichen Arten von astronomischen Objekten wie die Milchstraße; „von außen“ besteht jedoch eine bessere Sicht auf die Struktur der Spiralarme. Es sind dunkle Staubbänder, Sternentstehungsgebiete und im Außenbereich 400 bis 500 Kugelsternhaufen auszumachen. Der größte Kugelsternhaufen, Mayall II, ist das größte Objekt dieser Art in der Lokalen Gruppe (siehe Foto) 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.[5] Auch sind weitere Röntgenstrahlenquellen im Zentrum von M31 auszumachen, wobei es sich vermutlich um Neutronensterne und Schwarze Löcher handelt, die Begleitsternen Material entziehen.

Eigenbewegung[Bearbeiten]

Die Andromedagalaxie besitzt gegenüber dem Milchstraßensystem eine Radialgeschwindigkeit von −114 km/s (ca. −410.000 km/h).[6] 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 M31 auf die Sonne zubewegt. Da die Sonne ihrerseits um das galaktische Zentrum der Milchstraße kreist – und zwar derzeit auf M31 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.[7][8]

Die Transversalgeschwindigkeit von M31 kann derzeit noch nicht direkt gemessen werden, dürfte aber 20 km/s nicht wesentlich übersteigen.[9] Nach der Entdeckung von H2O-Masern im Jahr 2011 erscheint eine direkte Messung der Eigenbewegung, wie dies bereits im Fall des Dreiecksnebels gelang, in naher Zukunft möglich.[10]

Sichtbarkeit[Bearbeiten]

Aufnahme des leuchtstarken Zentralbereichs, Isaac Roberts 1899
Aufnahme im UV durch GALEX
Infrarot-Emission (Aufnahmen des Spitzer-Weltraumteleskops)
Aufnahme im fernen Infrarot durch das Herschel-Weltraumteleskop

M31 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 M31. 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[Bearbeiten]

Lage der Andromedagalaxie M31 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 entspricht 17.000 Lichtjahren. 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 M31 auf 300 km/s in Richtung auf die Sonne, die höchste bis dahin bei einem Objekt festgestellte (moderne Messungen ergeben 300 ± 4 km/s[11][9]). 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 M31, mit dessen Hilfe die Entfernung zur Andromedagalaxie zu 2,52 ± 0,14 Millionen Lichtjahren bestimmt wurde.[12]

Trivia / Science-Fiction[Bearbeiten]

In der Science-Fiction ist die Andromedagalaxie häufiger Schauplatz.

  • Die Perry-Rhodan-Heftromanserie der 1960er und 70er Jahre verlagert Handlungsebenen in die Andromedagalaxie.
  • In der TV-Serie Andromeda ist die Andromedagalaxie einer der Schauplätze.
  • Die originale Enterprise unter Captain Kirk reiste nach Andromeda.
  • In dem Roman Mutanten auf Andromeda von Klaus Frühauf reist eine irdische Expedition in die Andromedagalaxie und besteht dort Abenteuer.
  • In der Romanserie Die stummen Götter von Arne Sjöberg befindet sich das letzte Refugium der mysteriösen Tantaliden auf einem Planeten im Andromedanebel.
  • Der SF-Roman Das Mädchen aus dem All von Iwan Jefremow verortet die Herkunft eines abgestürzten Raumschiffes im Andromedanebel.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Andromedagalaxie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Andromeda – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Videos[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c SIMBAD
  2. a b c Students for the Exploration and Development of Space
  3. Peñarrubia, J. et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2014
  4. Sidney Van den Bergh: The Galaxies of the Local Group, Cambridge Astrophysics Series Nr. 35, 2000, S. 12.
  5. Bericht zur Masse von M31 auf hubblesite.org, abgerufen am 22. Januar 2012
  6. Loeb, A. & Narayan, R. (2007), arXiv:0711.3809.
  7. astronomie heute – Die ultimative Kollision
  8. astronomie heute – Der große intergalaktische Zusammenprall
  9. a b Courteau, S. & van den Bergh, S. (1999), Astron. Journal. vol. 118, S. 337 http://adsabs.harvard.edu/abs/1999AJ....118..337C
  10. Darlin, J (2011), arXiv:1103.4788
  11. Mateo, M. L. (1998) Ann. Rev. Astron. & Astroph. vol. 36, S. 435 http://adsabs.harvard.edu/abs/1998ARA%26A..36..435M
  12. http://adsabs.harvard.edu/abs/2005ApJ...635L..37R