Andromedagalaxie

Andromedanebel ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Der Science-Fiction-Roman findet sich unter Andromedanebel (Roman).

Galaxie Andromedagalaxie
Andromedagalaxie M31
DSS-Bild von NGC 224
Sternbild	Andromeda
Position Äquinoktium: J2000.0, 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	−1,000 ⋅ 10−3  [1]
Radial­geschwin­digkeit	(−300 ± 4) km/s  [1]
Entfernung	2,5 ⋅ 106 Lj
Masse	8 ⋅ 1011 M☉ [3]
Durchmesser	1,4 ⋅ 105 Lj
Geschichte
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, sowie manchmal auch Andromeda-Galaxis, ist eine Spiralgalaxie vom Typ Sb. Sie ist unsere nächste größere Nachbargalaxie. Im Messier-Katalog ist sie als M31 und im New General Catalogue als NGC 224 verzeichnet. Am Sternenhimmel steht sie im Sternbild Andromeda, nach dem sie benannt ist. 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 rund 2,5 Millionen Lichtjahre vom Sonnensystem entfernt. Sie hat einen Halo-Durchmesser von etwa einer Million Lichtjahren. Damit ist sie das größte Mitglied der Lokalen Gruppe. Die Andromedagalaxie hat eine Gesamtmasse von etwa 800 Milliarden Sonnenmassen.^[3] Sie und die Milchstraße sind die beiden massereichsten Galaxien der Lokalen Gruppe.

Der Durchmesser der sichtbaren Scheibe beträgt etwa 140.000 Lichtjahre. Die Milchstraße hat 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. M31 umfasst etwa 1 ⋅ 10¹² Sterne, während die Milchstraße etwa 1 ⋅ 10¹¹ Sterne enthält.

Der Kugelsternhaufen Mayall II im System der Andromedagalaxie

Aufbau

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.^[4][5][6] Dieses Schwarze Loch ist mit etwa 100 Millionen Sonnenmassen etwa 24-mal so massereich wie das Galaktische Zentrum der Milchstraße.^[7] Auch sind weitere Röntgenstrahlenquellen im Zentrum von M31 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).^[8] 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.

Die Transversalgeschwindigkeit von M31 konnte im Jahr 2012 erstmals anhand von präzisen Sternfeld-Untersuchungen innerhalb der Galaxie mit dem Hubble-Weltraumteleskop bestimmt werden.^[9] Die Messungen ergeben eine Tangentialgeschwindigkeit von 17 km/s und bestätigen damit frühere Schätzungen, dass diese 20 km/s nicht wesentlich übersteigt.^[10] Nach der Entdeckung von H₂O-Masern im Jahr 2011 erscheint eine noch genauere Messung der Eigenbewegung, wie dies bereits im Fall des Dreiecksnebels gelang, in naher Zukunft möglich zu sein.^[11]

Computersimulationen zeigen, dass in vier bis zehn Milliarden Jahren die Andromedagalaxie möglicherweise mit der Milchstraße kollidiert und beide miteinander zu einer elliptischen Galaxie oder, durch eine besondere Form der Wechselwirkung von Galaxien, zu einer Polarring-Galaxie verschmelzen werden.^[12]

Satellitengalaxien

M31 ist von nahezu 40 bekannten kleineren Galaxien umgeben. Diese Satellitengalaxien sind gravitativ an die erheblich schwerere Spiralgalaxie Andromeda gebunden. Die beiden elliptischen Galaxien M 32 und M 110 sind so leuchtstark, dass sie im Messier-Katalog verzeichnet sind. Andere Satellitengalaxien von M31 sind kugelförmig oder irregulär geformt.

Sichtbarkeit

M31 gehört mit dem Dreiecksnebel (M33) zu den entferntesten, von bloßem Auge sichtbaren Objekten. 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.

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  Fotomontage zum Größenvergleich der scheinbaren Größe mit dem Mond

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  Historische Aufnahme des leuchtstarken Zentralbereichs, Isaac Roberts 1899

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  Aufnahme im UV durch GALEX

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  Infrarot-Emission (Aufnahmen des Spitzer-Weltraumteleskops)

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  Aufnahme im fernen Infrarot durch das Herschel-Weltraumteleskop

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  Diese Aufnahme gibt einen Eindruck, wie die Galaxie von bloßem Auge erscheinen kann.

Geschichte

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^[10][13]). 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 das 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.^[14]

Trivia/Science-Fiction

In der Science-Fiction ist die Andromedagalaxie häufiger Schauplatz.

• Die Heftromanserie Perry Rhodan verlagert Handlungsebenen in die Andromedagalaxie.
• In der Fernsehserie Andromeda ist die Andromedagalaxie einer der Schauplätze.
• In einer Episode von Raumschiff Enterprise wird die Enterprise von Außerirdischen aus der Andromedagalaxie gekapert, die dorthin zurückkehren wollen.^[15]
• 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.
• Das Computer-Spiel Mass Effect: Andromeda spielt in der Andromedagalaxie.

Weblinks

Commons: Andromedagalaxie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Andromedagalaxie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• M31 bei SEDS
• Kaltes Gas in der Andromedagalaxie
• T.J. Cox, Abraham Loeb: The Collision Between The Milky Way And Andromeda. arxiv:0705.1170
• WISE-Infrarot-Andromeda – Astronomy Picture of the Day vom 19. Februar 2010.
• Langzeitbelichtete Amateuraufnahme
• M31: Spiral Galaxy - As seen through a radio telescope. , Radio Images from the ATA
• „zoomable“ Sharpest ever view of the Andromeda Galaxy.@spacetelescope.org (NASA/ESA Hubble Space Telescope)

Videos

• Was ist im Zentrum von Andromeda? aus der Fernseh-Sendereihe alpha-Centauri (ca. 15 Minuten). Erstmals ausgestrahlt am 15. Mär. 2006.

Einzelnachweise