Der Herkules Galaxienhaufen

Wenn man mit der Astronomie anfängt, dann interessiert man sich natürlich sofort für alle möglichen Rekordhalter. Welcher ist der größte Stern, welcher der hellste, der heißeste … , wie weit kann man sehen und was erkennt man da noch?

Ok, Sterne kommen zu Milliarden in einer einzigen Galaxie vor und diese wiederum bilden Gruppen und Haufen mit manchmal tausenden von Mitgliedern. Mich fasziniert immernoch die Frage: Wie weit kann ich mit meinen Fernrohren sehen, bzw. fotografieren …

Nur wenige elliptische dafür um so mehr Spiralgalaxien finden sich im Herkules Galaxienhaufen, der nach dem Sternbild benannt wurde in dem er zu finden ist. Weitere sind z.B. der Perseus-, der Coma- und der Virgo-Haufen.

Also, wie weit weg ist der denn jetzt? Dazu müßten wir die Rotverschiebung vieler der Galaxien messen oder hier mal nachsehen: http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=abell2151

also z(~) 0.036892, das entspricht V(km/s) 10856 [181] woraus ...

D = c*z/Ho = 300000 * 0.0369 / 71 = 158 Mpc mit 3.26 multpliziert die Entfernung von 515 Millionen Lichtjahren folgt. Die so berechnete Entfernung hängt also von der Hubblekonstanten Ho = 71 km/(sec Mpc) ab, deren Wert man heute  bis auf 5% Ungenauigkeit kennt. Diese einfache Rechnung gilt nur für so „nahe“ Objekte. Für Objekte die viel weiter entfernt sind gibt es verschiedene Distanzangaben.

Meist tragen Galaxienhaufen nicht so prosaische Namen wie die oben genannten, sie wurden mit Katalognummern bezeichnet, die sich kein Mensch merken kann:

1E 0657-56, CL0024+17, ACT-CL J0102-4915

obwohl es ziemlich berühmte Exemplare sind. Beispielsweise ist der letzte auch als  ‚El Gordo‘ bekannt, er hat eine geschätzte Masse von 2 Trillionen Sonnenmassen ( 2.0  × 1015 MSun).

Ca. 2700 Galaxienhaufen hat in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts George O. Abell katalogisiert. Das sind sozusagen alle mit einer Rotverschiebung von z = 0.02 – 0.2. Ender der 80er Jahre wurde der Katalog auch auf den Südhimmel ausgeweitet. Er enthält jetzt über 4000 Objekte.

Interessanterweise findet sich der entfernteste ausgebildete Galaxienhaufen schon bei z=2.07   ClG J1449+0856  . Die ersten bzw. fernsten Quasare findet man bei z=7.1, bei Galaxien liegt der Rekord zur Zeit bei z=11 https://arxiv.org/abs/1603.00461 .

Größere Strukturen, wie Galaxienhaufen brauchen länger, um sich zu bilden. Beim Herkuleshaufen ist der Prozeß noch nicht abgeschlossen. Die vielen Spiralen und das irreguläre Erscheinungsbild des Haufens deuten daraufhin.

In entwickelten, kompakten, regulären Haufen dominieren elliptische Galaxien. Spiralen überstehen die mehrfachen Kollisionen und Verschmelzungen nicht. Auch eine Aufnahme im Röntgenlicht zeigt eine bimodale Struktur, vermutlich die Verschmelzung zweier Galaxienhaufen.

Auschnitt aus dem Herkules Galaxienhaufen. Oben im Röntgen-, unten im optischen Bereich.
Auschnitt aus dem Herkules Galaxienhaufen. Oben im Röntgen-, unten im optischen Bereich.
Der Herkuleshaufen auch unter dem Namen Abell 2151 bekannt. Fotografiert im April 2015 mit Canon 40D, 12" RC bei ca. 2m Brennweite.
Der Herkuleshaufen auch unter dem Namen Abell 2151 bekannt. Fotografiert im April 2015 mit Canon 40D, 12″ RC bei ca. 2m Brennweite.

Was da alles im Herkuleshaufen zu sehen ist, zeigt das folgende Bild, bei dem Galaxien und helle Sterne mittels der Annotate-Funktion in PixInsight bezeichnet wurden. Zur Betrachtung klickt man am besten zuerst auf das zweite Bild, das sich dann in einem neuen Browserfenster öffnet. Man kommt hierher zurück und klickt auf das erste Bild. Jetzt kann man beide Bilder blinken, indem man die Reiter im Browser wechselt.

Abell 2151 mit bezeichneten Objekten
Abell 2151 mit bezeichneten Objekten. NGC, IC und PGC sind verschiedene Galaxienkataloge, mit TYC sind Sterne aus dem Tycho-Katalog gekennzeichnet.

Was da alles nicht zu sehen ist? Das Meiste! Galaxien tragen das wenigste an Masse zu einem Galaxienhaufen bei, typischerweise weniger als 5% höchstens. Ca. 20% ist Millionen Grad heißes Gas, das nur im Röntgenbereich leuchtet, der große Rest ist ??? sogenannte Dunkle Materie.

Der Herkuleshaufen ist für mich natürlich noch nicht das Ende der Fahnenstange. Mit dem neuen Fernrohr hab ich ja noch kaum was machen können …

http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=abell2151

https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_groups_and_clusters

https://en.wikipedia.org/wiki/Hercules_Cluster

http://asterisk.apod.com/viewtopic.php?f=29&t=25591