Messier 87 - Virgo A in der Jungfrau

Die helle elliptische Riesengalaxie Messier 87 (NGC 4486) im Sternbild Jungfrau wurde am 18. März 1781 vom französischen Astronomen Charles Messier, zusammen mit 7 weiteren Galaxien des Virgo-Galaxienhaufens, entdeckt. Messier beschrieb die Galaxie als Nebel ohne Sterne mit der gleichen Helligkeit wie die beiden Nebel mit der Nummer 85 und 86 in seinem Katalog. M 87 ist allerdings nur die zweithellste Galaxie des Virgo-Galaxienhaufens und nach wie vor Gegenstand der Forschung sowie ein lohnendes Ziel für Amateurastronomen.

Messier 87 gehört zu den hellsten Radio- und Röntgenquellen des Himmels und ist demzufolge auch als Virgo A bzw. Virgo X-1 bekannt. Sie besitzt eine Helligkeit von 8,6 mag und eine scheinbare Ausdehnung von 8,3 x 6,6 Bogenminuten, was auf die Entfernung von 52 Millionen Lichtjahren gerechnet eine wahre Größe von 130.000 Lichtjahren entspricht. Gleichzeitig ist sie auch die leuchtkräftigste, größte und massereichste Galaxie des Virgo-Galaxienhaufens. Der Virgo-Galaxienhaufen befindet sich im Zentrum des deutlich größeren Virgo-Superhaufens, an dessen Rand sich auch unsere Lokale Galaxiengruppe mit der Milchstraße befindet. Der Virgohaufen selber enthält rund 200 große und ca. 2000 kleinere Galaxien. Auf sehr lang belichteten Aufnahmen der Region erscheint der ausgedehnte Halo von M 87 so groß wie der scheinbare Vollmonddurchmesser (30 Bogenminuten). Das entspricht einer Ausdehnung von mehr als 500.000 Lichtjahre! Sie steht, zusammen mit ihren ebenso eindrucksvollen Nachbarn Messier 84 und Messier 86, im Zentrum des Virgo-Galaxienhaufens und enthält 2 bis 3 Billionen Sonnenmassen. Rund 1/6 dieser Masse sind in Sterne vereint. Damit zählt sie zu den massereichsten Galaxien am gesamten Himmel. Man schätzt, dass Messier 87 mehr als 12.000 Kugelsternhaufen besitzt. Rund 1.000 von ihnen sind schon auf länger belichteten Fotos zu erkennen. Unsere Milchstraße besitzt gerade einmal 150 bis 200 dieser alten Sternhaufen. Neben den Kugelhaufen, wurden in der Umgebung von M 87 viele kleine Satellitengalaxien nachgewiesen, die vor allem auf lang belichteten Fotos zu erkennen sind. Im Jahr 1922 wurde in der Galaxie auch eine Supernova entdeckt, die auf fotografischen Platten aus dem Jahr 1919 gefunden wurde. Diese erreichte am 24. Februar 1919 eine maximale Helligkeit von 11,5 mag. Im Jahr 1947 wurde schließlich eine starke Radioquelle nachgewiesen, die aus der selben Richtung wie M 87 zu kommen schien und als Virgo A katalogisiert - die stärkste Radioquelle im Sternbild Jungfrau. Des Weiteren gibt es Hinweise auf einen Sternenstrom, der sich durch Gezeitenwirkung der Nachbargalaxien oder durch Kollisionen mit Satellitengalaxien von M 87 gebildet haben könnte. Die Galaxie enthält nur noch wenig Staub und Gas, so dass heutzutage kaum noch neue Sterne entstehen können. Sie wird deshalb von alten metallarmen Sternen der Population II dominiert.

Im Zentrum von Messier 87 existiert vermutlich ein supermassives Schwarzes Loch, das eine Masse von 6,6 Milliarden Sonnenmassen und eine Ausdehnung von 20 Milliarden Kilometer besitzt. Das Schwarze Loch wird von einer rotierenden Akkretionsscheibe aus ionisiertem Gas umgeben. Ein Hinweis auf dieses Schwarze Loch sind auch zwei gegenüberliegende rund 5.000 Lichtjahre lange dünne und polarisierte Materiejets in der Nähe ihres Zentrums. Der Materiejet erscheint schon auf relativ kurzbelichteten Aufnahmen und wurde im Jahr 1918 vom amerikanischen Astronom Heber Curtis vom Lick Observatorium beschrieben. Dieser schießt mit fast Lichtgeschwindigkeit aus dem Zentrum von M 87 heraus. Das Leuchten des Jets rührt von Synchrotonstrahlung (beschleunigte Elektronen im Magnetfelld) her und ist in den verschiedensten Wellenlängen zu beobachten. Die Materie, die mit Hilfe des Hubble Weltraumteleskops bis in eine Entfernung von 250.000 Lichtjahre vom Zentrum nachgewiesen werden konnte, stammt somit direkt aus der Akkretionsscheibe, die das Schwarze Loch umgibt. Im Jahr 1969/70 wurde festgestellt, dass der Materiejet in M 87 im engen Zusammenhang mit der Radioquelle steht. Die 1965 entdeckte Röntgenquelle von M 87 steht in Verbindung mit dem Aktiven Galaktischen Kern (AGN) dieser Galaxie.

Messier 87 ist aufgrund ihrer Helligkeit schon als kreisrundes verwaschenes Sternchen mit Ferngläsern und kleinen Teleskopen erkennbar. Schon mit 2,5 bis 3 Zoll Öffnung erscheint die Galaxie ziemlich flächenhell und rund. Mit 4 bis 6 Zoll Öffnung ist der Kernbereich sehr auffällig. Die Helligkeit fällt, von Zentrum ausgehend, schnell in die Randbereiche der Galaxie ab. Dieser Anblick ändert sich auch nicht mit noch größerer Öffnung. M 87 erscheint mit 100-facher Vergrößerung allgemein heller und ihr Zentrum ausgedehnter, mit einem annähernd stellaren Kern. In der Nähe der Galaxie erkennt man noch einen 9 mag Stern und zwei schwächere Begleiter. Der schon weiter oben angesprochene und rund 20 Bogensekunden lange Materiejet ist aber erst mit sehr großen Teleskopen von 16 bis 18 Zoll, unter optimalen Bedingungen und mit hohen Vergrößerungen zu erahnen. Er gilt bei Amateurastronomen als Herausforderung. Für die zahlreichen Kugelsternhaufen, die die Galaxie umgeben, sind sogar noch größere Öffnungen erforderlich.

Die Galaxie befindet sich nahe der nördlichen Grenze des Sternbildes Jungfrau und liegt fast in der Mitte auf einer gedachten Linie zwischen den Sternen Epsilon Virginis (Vindemiatrix) und Beta Leonis (Denebola) in Richtung Espilon Virginis versetzt.

Am besten beobachtet man den Virgo-Galaxienhaufen mit Messier 87 im Frühjahr, wenn das Stenrbild Jungfrau am höchsten steht. M 87 kulminiert Anfang Mai gegen 22:00 Uhr Sommerzeit und in einer Höhe von rund 50 Grad hoch im Süden.