Messier 31 - Die Andromedagalaxie

Die berühmte Andromedagalaxie Messier 31 (NGC 224) - auch Andromedanebel genannt - wurde schon im 10. Jahrhundert von dem persischen Astronomen Al-Sufi erwähnt und als "die kleine Wolke" bezeichnet. Simon Marius beobachtete die Galaxie 1612 als erster mit dem Teleskop und verglich sie recht treffend mit dem Licht einer Kerze, die durch ein Horn scheint. Charles Messier bezeichnete die Andromedagalaxie als schönen Nebel, der wie eine Spindel ohne Sterne geformt ist und zwei Konusse oder Lichtpyramiden ähnelt, die sich mit ihrer Basis gegenüberstehen. Wilhelm Herschel nahm an, dass der "Andromedanebel" nur 2000 Mal weiter als der Stern Sirius entfernt und ein Mitglied der Milchstraße sei. William Huggins fiel schließlich auf, dass M 31, im Gegensatz zu anderen Gasnebeln, ein kontinuierliches Spektrum zeigt. V.M. Slipher maß im Jahre 1912 die Radialgeschwindigkeit des "Nebels" und bestimmte diese zu 300 km/s ? die höchste je gemessene Radialgeschwindigkeit - und vermutete eine extragalaktische Natur. Edwin P. Hubble fand im Jahre 1923 den ersten Cepheiden und wies nach, dass M 31 900.000 Lichtjahre entfernt und ein eigenständiges Sternsystem ist, ähnlich unseres eigenen Milchstraßensystems.
Die beiden Begleiter Messier 32 und Messier 110 wurden 1749 von LeGentil und 1773 von Charles Messier entdeckt, als dieser den Andromedanebel beobachtete. M 32 wurde 1764 in den Messierkatalog aufgenommen. M 110 wurde erst 1966 nachträglich von K.G. Jones in Messiers berühmten Nebelkatalog eingefügt.

Die Andromedagalaxie ist das entfernteste Objekt, was man noch mit dem bloßen Auge erkennen kann. Sie ist die nächst größere Nachbargalaxie der Milchstraße und das größte Mitglied der lokalen Galaxiengruppe, zu denen noch die Triangulumgalaxie (Messier 33) im Dreieck und 30 weitere Zwerggalaxien gehören. M 31 ist eine Spiralgalaxie vom Typ Sb und mit 200.000 Lichtjahren Durchmesser und 200 bis 400 Milliarden Sonnenmassen ungefähr doppelt so groß wie unsere eigene Galaxis. Sie besitzt einen scheinbaren Durchmesser von 186 x 62 Bogenminuten, ist 3,5 Magnituden hell und steht rund 2,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Damit nimmt sie in ihrer Ausdehnung am Himmel ungefähr die 6fache Größe des Vollmondes ein. Bezieht man den nicht sichtbaren rund 1 Mio. Lichtjahre großen Halo mit ein, besitzt sie sogar eine Ausdehnung von mehr 30 Grad! Im Halo findet man überwiegend metallarme rote Riesensterne, die bis in einer Entfernung von 500.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie nachgewiesen wurden.

Mehr als 10 Begleitgalaxien von M 31 sind bekannt, wobei die beiden hellen elliptischen Zwerggalaxien M 32 und M 110 ebenfalls im Messierkatalog verzeichnet und schon in Ferngläsern und kleinen Teleskopen sichtbar sind.
M 32 ist der kleinere und hellere Begleiter und besitzt nur 3 Mrd. Sonnenmassen, einen Durchmesser von etwa 8.000 Lichtjahren und eine scheinbare Helligkeit von 8,7 mag. In der Vergangenheit kam M 32 der Andromedagalaxie recht nahe. Das hatte zur Folge, dass die von ihrer Ausdehnung her früher deutlich größere Galaxie ihre Scheibe verlor und im Zentrum sich neue Sterne bildeten. M 110 ist mit 9,4 mag Helligkeit etwas schwächer als M 32 und wird als sphärische Zwerggalaxie klassifiziert. In ihrer Scheibe sind einige dunkle Staubwolken erkennbar. Auch diese Galaxie stand in Wechselwirkung mit M 31. Ein Strom metallreicher Sterne im Halo von M 31 stammt vermutlich von den beiden Begleitern. Die Masse von M 110 wird auf 3,6 bis 15 Mrd. Sonnenmassen geschätzt. Ihr wahrer Durchmesser beträgt etwa 12.000 Lichtjahre. Des Weiteren wurden in der unmittelbaren Umgebung von M 31 ungefähr 400 bis 500 Kugelsternhaufen aufgefunden, wobei das hellste Mitglied G1 mit 13,7 mag scheinbarer Helligkeit schon im Amateurteleskop sichtbar ist.

M 31 ist ein typisches Untersuchungsobjekt der Astronomen und man findet in ihr alle Arten astronomischer Objekte, die auch in unserer Milchstraße vorhanden sind. Früher ging man davon aus, dass M 31 einen Doppelkern mit zwei supermassiven Schwarzen Löchern besitzt, mit ein paar Millionen dicht gepackter Stern in der unmittelbaren Umgebung ? wahrscheinlich das Ergebnis von Galaxien-Kannibalismus. Nach neusten Forschungsergebnissen besteht der Kern aber aus einem Ring älterer rötlicher und aus einem Ring junger bläulicher Sterne, die ein supermassives Schwarzes Loch umkreisen. Das Schwarze Loch hat eine Masse von 30 Millionen Sonnenmassen und ist ungefähr 7x mal größer als das Schwarze Loch im Zentrum unserer eigenen Galaxie. Auch sind weitere Röntgenquellen im Zentrum von M 31 auszumachen. Dabei handelt es sich wahrscheinlich um Neutronensterne und Schwarze Löcher.
Die Andromedagalaxie nähert sich unserer Galaxis mit 140 km/s an. Computersimulationen zeigen, dass die Galaxie in ungefähr 4,5 Mrd. Jahren wahrscheinlich mit dem Milchstraßensystem verschmelzen und eine große elliptische oder eine Polarring-Galaxie bilden wird.
Die hellste und größte Sternwolke in der Andromedagalaxie NGC 206 besitzt einen eigenen Eintrag im NGC-Katalog. Sie wurde 1786 von Wilhelm Herschel entdeckt. Die letzte Supernova in M 31 wurde 1885 beobachtet und als S Andromedae katalogisiert. Sie erreichte eine Helligkeit von 6 mag und war die erste Supernova, die außerhalb des Milchstraßensystems beobachtet wurde.

Unter einem moderaten Himmel kann die Andromedagalaxie schon sehr leicht mit bloßem Auge als 3 Grad große Ellipse und selbst aus der Stadt heraus aufgefunden werden. Im Allgemeinen ist aber nur ihr helles Zentrum sichtbar. Ein kleines Taschenfernglas zeigt die Galaxie leicht länglich mit deutlich ausgeprägter Zentralregion und in einem reichen Sternenfeld gelegen. Mit einem 10x50 Fernglas kann man unter einem dunklen Landhimmel schon die Dunkelwolke erahnen, die zwei Spiralarme der Galaxie voneinander abgrenzen. Der Begleiter M 32 erscheint in diesem Instrument eher wie ein unscharfes Sternchen. Auch M 110 ist erkennbar und erscheint als schwacher ovaler Lichtfleck.
Im 2,5 bis 3 Zoll Refraktor sticht das sternartige Zentrum deutlich hervor. Der ca. 1 Grad lange Zentralbereich ist am auffälligsten und grenzt sich deutlich ab, mit deutlich ansteigender Helligkeitszunahme zur Mitte. Der Rest der Galaxie erscheint länglich und eher diffus. Im Nordwesten sowie unterhalb des Kerns sind je nach Sichtbedingungen ein oder zwei Dunkelregionen erkennbar.
Mit 4 Zoll Öffnung und niedriger Vergrößerung erscheint die Andromedagalaxie deutlich heller und ausgeprägter. Mit 60facher Vergrößerung sollten auch die beiden Begleitgalaxien gut sichtbar sein. M 32 steht am Rand der Scheibe von M 31 und erscheint leicht oval mit einem hellen sternförmigen Zentrum. Der zweite Begleiter M 110 steht rund 0,5 Grad vom Kern entfernt und erscheint deutlich länglicher und diffuser als M 32, mit einer leichten Helligkeitszunahme zur Mitte.
Ab 6 bis 8 Zoll Öffnung ist die helle Sternwolke NGC 206 südwestlich des Zentrums von Messier 31 schon auffällig. Diese besteht aus vielen jungen und hellen Sternhaufen. Ab 12 Zoll Öffnung füllt die Galaxie schließlich das gesamte Gesichtsfeld des Teleskops aus. Das auffällige Zentrum ist nicht mehr ganz stellar. Die Identifizierung der einzelnen Spiralarme bleibt auch bei dieser Vergrößerung recht schwierig, weil die Galaxie um 13 Grad gegen unsere Sichtlinie geneigt ist.

Messier 31 ist am abendlichen Herbsthimmel auch von Laien leicht aufzufinden. Wenn wir von den mittleren Stern der Andromedakette Mirach (Beta And, 2,1 mag) ausgehen, steht nordwestlich und rechtwinklig von Mirach ein weiterer Stern der Helligkeit 3,5 mag. Hierbei handelt es sich um My And. Noch etwas weiter in derselben Richtung steht Ny And (4,5 mag), den wir in die Suchermitte einstellen. Die Galaxie steht dann ungefähr 2 Grad westlich dieses Sterns. Nur 20' südöstlich vom Zentrum der Andromdagalaxie entdecken wir auch M 32, die mit Ny And und einem weiteren Stern 5. Größenklasse ein gleichschenkliges Dreieck bildet. M 110 findet man, indem man M 31 im Gesichtsfeld zentriert und das Teleskop ein halbes Grad nach Nordwesten schwenkt.

Die Andromedagalaxie ist ein typisches Objekt des Herbsthimmels und kulminiert Mitte Oktober in unseren Breiten zenitnah gegen Mitternacht.