Messier 4 im Skorpion

Der Kugelsternhaufen Messier 4 (NGC 6121) im Sternbild Skorpion wurde im Jahr 1746 vom Schweizer Amateurastronomen Jean-Philippe Loys de Chéseaux entdeckt. Charles Messier nahm das Objekt am 8. Mai 1764 als 4. Eintrag in seine berühmte Nebelliste auf. Er beschrieb ihn als Haufen sehr schwacher Sterne nahe bei Antares, der neblig erscheint, beobachtet man ihn mit einer kleiner Öffnung. M 4 ist außerdem der einzige Kugelhaufen, den Messier in Einzelsterne auflösen konnte. Wilhelm Herschel konnte im Jahr 1783 eine zentrale Balkenstruktur im Zentrum des Sternhaufens nachweisen.

Messier 4 liegt knapp 7.200 Lichtjahre entfernt und ist mit NGC 6397 im südlichen Sternbild Altar, der eine Entfernung von 7.500 Lichtjahren besitzt, der uns nächst gelegene große kugelförmige Sternhaufen. Nur der im Jahr 2007 entdeckte schwache Kugelhaufen FSR 1767 ist mit einer Entfernung von 4.900 Lichtjahren noch deutlich näher. Aufgrund seiner südlichen Position im Sternbild Skorpion, ist er von Mitteleuropa aus nicht einfach zu beobachten, steigt er doch gerade einmal 15 Grad über den Südhorizont. M 4 ist von südlichen und dunklen Standorten aus mit einer scheinbaren Helligkeit von 5,8 Magnituden theoretisch schon mit bloßem Auge sichtbar. Allerdings stört Antares, der eine Helligkeit von 1,06 mag besitzt, die Beobachtung. M 4 würde sogar noch etwas heller erscheinen, wäre nicht die interstellare Absorption, die das Licht des Haufens auf den Weg zu uns röten und  schwächen würde.

Der Kugelsternhaufen besitzt eine scheinbare Größe von 36 Bogenminuten, was ungefähr die Winkelausdehnung des Vollmonds an unserem Himmel entspricht. Der Sternhaufen ist zum Zentrum hin nur schwach konzentriert (Konzentrationsklasse IX) und besitzt auf die Entfernung gerechnet eine wahre Ausdehnung von ungefähr 75 Lichtjahren. Dabei ist der überwiegende Teil der Haufenmasse in einem Durchmesser von gerade einmal 8 Lichtjahren um das Zentrum konzentriert. Der Schwerkrafteinfluss des Haufens reicht sogar bis in eine Entfernung von 140 Lichtjahren. Die Anzahl seiner Mitglieder wird auf mehrere hunderttausend Sterne geschätzt.
Im Laufe der Jahre wurde in M 4 nicht weniger als 43 Veränderliche Sterne entdeckt. Sein Alter beträgt 12,2 Milliarden Jahre und er umkreist das Zentrum unserer Milchstraße in ungefähr 116 Millionen Jahren. Während seines Umlaufs taucht M 4 regelmäßig durch die galaktische Scheibe hindurch und kommt dem Zentrum unserer Heimatgalaxie bis auf 5 kpc nahe. Das hat zur Folge, dass er bei jedem Umlauf durch Gezeitenkrägze einen Teil seiner Masse in Form von Sternen verliert.
In M 4 wurden zwei Sternpopulationen entdeckt, so dass man vermutet, dass in seiner Vergangenheit zwei Zyklen von Sternentstehung stattgefunden haben muss. Im Schnitt besitzen die Sterne in M 4 nur 8,5% des "Metallgehalts" unserer eigenen Sonne. Im Jahr 1995 entdeckte das Hubble Weltraumteleskop (HST) zahlreiche Weiße Zwerg, die mit einem Alter von 13 Milliarden Jahren zu den ältesten bekannten Sternen unseres Milchstraßensystems zählen. Ein weißer Zwerg besitzt sogar einen Pulsar (PSR B1620-26) als Begleiter, der von einem Planeten mit der 2,5fachen Jupitermasse in 100 Jahren umkreist wird. 1987 wurde ein Pulsar entdeckt, der eine Pulsperiode von nur 3 Millisekunden besitzt und damit rund 10 Mal schneller rotiert, wie der berühmte Pulsar im Krebsnebel (Messier 1).

Der Kugelsternhaufen ist ein leichtes Objekt für alle Optiken. Im 7x50 Fernglas erscheint der Haufen wie ein verwaschener Lichtball. Teleskope ab 2 Zoll Öffnung und mittlerer Vergrößerung lösen den Kugelsternhaufen, besonders in den Randbezirken, schon in Einzelsterne auf. Denn die hellsten Sterne besitzen Helligkeiten von 10,8 mag. Mit 4 Zoll Öffnung ist der Sternhaufen schon vollständig in Einzelsterne aufgelöst. Selbst im Zentrum erscheinen bei 60 bis 80-facher Vergrößerung bereits einzelne Sterne. Mittlere Teleskope von 6 bis 8 Zoll Öffnung zeigen schon die auffällige in Nord-Süd-Richtung orientierte Balkenstruktur, die schon Herschel in seinem Teleskop sah. Sie besteht aus 11 mag hellen Sternen, die in entlang einer Linie von 2,5 Bogenminuten Länge angeordnet sind.

Messier 4 ist sehr leicht zu finden, befindet er sich doch 1,3 Grad westlich vom hellen Hauptstern Antares entfernt. Er bildet mit Antares (Alpha Scorpii) und Sigma Sco ein gleichschenkliges Dreieck und ist schon im 6x30 Sucherteleskop als verwaschenes Sternchen erkennbar.

Der Kugelsternhaufen ist am besten zu beobachten, wenn das Sternbild Skorpion im Süden kulminiert. M 4 steht Mitte Juni gegen Mitternacht im Meridian und erreicht eine Höhe von knapp 12 Grad über dem Horizont.