Objekte des Monats: Die Galaxie Messier 108

Die Gala­xie Mes­sier 108 (NGC 3556) im Stern­bild Gro­ßer Bär (Ursa Major) wur­de am 16. Febru­ar 1781 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Pierre Méchain ent­deckt, nur drei Tage nach­dem er den Eulen­ne­bel (Mes­sier 97) gefun­den hat­te. Méchains Freund Charles Mes­sier beob­ach­te­te die Gala­xie am 24. März 1781, zusam­men mit Mes­sier 109, als er die Posi­ti­on von M 97 bestimm­te. Er konn­te aller­dings ihre Posi­ti­on nicht mes­sen und ver­zeich­ne­te das Objekt spä­ter nur als hand­schrift­li­chen Ein­trag in einer per­sön­li­chen Aus­ga­be sei­nes Nebel­ka­ta­logs. Mes­sier beschrieb die Gala­xie als noch schwä­che­ren Nebel als M 97. Spä­ter erwähn­te Méchain M 108 und M 109 in einem im Mai 1783 ver­fass­ten Brief an Johann Ber­noul­li. Ursprüng­lich hat­te Charles Mes­sier vor­ge­habt, das Objekt in einer erwei­ter­ten Ver­si­on des Mes­sier-Kata­logs auf­zu­neh­men und num­me­rier­te sie sogar als #98 in einem vor­läu­fi­gen Manu­skript. Offi­zi­ell wur­de das Objekt erst von dem ame­ri­ka­ni­schen Astro­no­men Owen Gin­ge­rich im Jahr 1953 in den Kata­log inte­griert. Der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel ent­deck­te die Gala­xie am 17. April 1789 unab­hän­gig von den bei­den Fran­zo­sen und nahm sie in sei­nen Kata­log der Stern­hau­fen und Nebel auf. Er beschrieb die Gala­xie als sehr hell, läng­lich und auf­ge­löst. Im angel­säch­si­schen Sprach­raum wird die Gala­xie auch als „Surf­board Gala­xy“ (Surf­brett-Gala­xie) bezeichnet.

Eine helle Galaxie und ungewöhnliche Galaxie

Mes­sier 108 ist eine Bal­ken­spi­ral­ga­la­xie, mit locker gewun­de­nen Armen, vom Hub­ble-Typ SBbc, die wir nahe­zu direkt von der Kan­te sehen. Ihr Nei­gung zu unse­rer Sicht­li­nie beträgt 75°. Die Gala­xie besitzt eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 9,9 mag und einen Win­kel­durch­mes­ser von 8,7 x 2,2 Bogen­mi­nu­ten. Die Ent­fer­nung wird in der astro­no­mi­schen Lite­ra­tur mit 45,9 Mil­lio­nen Licht­jah­re ange­ge­ben, was einem wah­ren Durch­mes­ser von unge­fähr 110.000 Licht­jah­ren ent­spricht. Sie ist ein iso­lier­tes Mit­glied der 32 Mit­glie­der umfas­sen­den Ursa-Major-Gala­xien­grup­pe, zu der auch Mes­sier 109 im sel­ben Stern­bild gehört. M 108 steht dabei als ziem­lich iso­lier­tes Mit­glied in der Grup­pe. Die Gala­xien­grup­pe ist wie­der­um ein Mit­glied des Vir­go-Super­clus­ters, zu dem auch unse­re Loka­le Grup­pe gehört. Mit einer Gesamt­mas­se von 400 Mil­li­ar­den Son­nen­mas­sen und rund 125 Mil­li­ar­den Ster­nen, ist ihre Mas­se und Grö­ße ver­gleich­bar mit der unse­rer eige­nen Gala­xis. Aller­dings besitzt sie mit 290 fast dop­pelt so viel kugel­för­mi­ge Stern­hau­fen im Halo als die Milch­stra­ße. Auf lang belich­te­ten Fotos sind eini­ge weni­ge HII-Regio­nen, jun­ge Stern­hau­fen sowie dunk­le Staub­wol­ken erkenn­bar, die der Gala­xie ein chao­ti­sches Aus­se­hen ver­lei­hen. Der inter­stel­la­re Staub, als dunk­le Absorp­ti­ons­struk­tu­ren in der Gala­xien­schei­be, ist in Mes­sier 108 sehr pro­mi­nent aus­ge­prägt und vor allem nahe des Zen­trums und an der Nord­flan­ke sehr dicht. Dafür besitzt M 108 kei­ne sicht­ba­re Bul­ge, kei­nen her­vor­ste­chen­den Kern und kei­ne klar defi­nier­te Spi­ral­struk­tur. Mor­pho­lo­gisch ähnelt die Gala­xie NGC 253 im süd­li­chen Stern­bild Bild­hau­er. Trotz­dem befin­det sich in ihrem Zen­trum ein super­mas­se­rei­ches Schwar­ze Loch, mit einer Gesamt­mas­se von 24 Mil­lio­nen Son­nen, was der 6 bis 8‑fachen Mas­se des Schwar­zen Lochs im Zen­trum unse­res Milch­stra­ßen­sys­tems entspricht.

Mit dem Rönt­gen­te­le­skop Chandra wur­den in jüngs­ter Ver­gan­gen­heit zahl­rei­che Star­burst-Regio­nen in der Schei­be gefun­den, wo auch heut­zu­ta­ge noch eine gro­ße Anzahl an Ster­nen ent­ste­hen. Die Schei­be ist umge­ben von zwei hei­ßen Gas­bla­sen und Scha­len aus neu­tra­lem Was­ser­stoff­gas, am öst­li­che und west­li­chen Ende. Die­se wur­den wahr­schein­lich vor 50 Mil­lio­nen Jah­ren durch Super­no­va­ex­plo­sio­nen und von hei­ßen Ster­nen­win­den mas­se­rei­cher Ster­ne, an Orten mas­si­ver Stern­ent­ste­hung, aus der Gala­xien­schei­be her­aus­ge­trie­ben. Die­se Supers­hells besit­zen Aus­deh­nun­gen von 10.000 bis 20.000 Licht­jah­ren und eine Gesamt­mas­se von ca. 50 Mil­lio­nen Son­nen. Ins­ge­samt wur­den mit Chandra 83 Rönt­gen­quel­len gefun­den. Die hells­te Quel­le ist das Schwar­ze Loch im Zen­trum von Mes­sier 108. Am 6. Febru­ar 1969 wur­de eine Super­no­va vom Typ II ent­deckt (SN 1969B), die eine maxi­ma­le Hel­lig­keit von 13,9 Grö­ßen­klas­sen erreich­te. Hier­bei han­del­te es sich um eine Kern­kol­laps­su­per­no­va eines mas­se­rei­chen und in sei­ner Ent­wick­lung weit fort­ge­schrit­te­nen Sterns.

Nur 48 Bogen­mi­nu­ten süd­öst­lich von Mes­sier 108 befin­det sich der pla­ne­ta­ri­sche Nebel Mes­sier 97, der auch als Eulen­ne­bel bekannt ist, und schon bei gerin­ger Ver­grö­ße­rung im sel­ben Gesichts­feld mit M 108 beob­ach­tet wer­den kann. Den Eulen­ne­bel habe ich bereits in einem sepa­ra­ten Blog­ar­ti­kel vorgestellt.

Beobachtung

Mes­sier 108 gehört zu den Objek­ten mit der gerings­ten Ober­flä­chen­hel­lig­keit im Mes­sier­ka­ta­log. Unter einem dunk­len Him­mel ist die Gala­xie für klei­ne bis mitt­le­re Tele­sko­pe ein rela­tiv ein­fa­ches Objekt, aller­dings äußerst schwer im 10x50 Fern­glas zu hal­ten. Man benö­tigt dafür einen sehr dunk­len Land­him­mel und eine gute Durch­sicht. Mir gelang die Sich­tung von M 108 in einer kla­ren Früh­lings­nacht im Jahr 2020 mit Hil­fe eines 10x70 Fuji­non Feld­ste­chers. Und auch im 10x50 Fuji­non war die Gala­xie bereits zu sehen, erschien aller­dings nur als schwa­cher Licht­strei­fen nord­west­lich von M 97. Im 3 Zoll Refrak­tor erscheint die Gala­xie eben­falls läng­lich, struk­tur­los und ziem­lich flä­chen­hell, mit einem hel­le­rem Kern. Mit 4 Zoll Öff­nung und mitt­le­rer bis hoher Ver­grö­ße­rung ist die Gala­xie schon leicht gemot­telt, mit einer leich­ten Hel­lig­keits­zu­nah­me zur Mit­te. Ein Stern der 12. Grö­ßen­klas­se ist in der Nähe des Zen­trums eben­falls erkenn­bar und soll­te nicht mit einer Super­no­va ver­wech­selt werden. 

Mit 6 bis 8 Zoll Öff­nung ist die Gala­xien­schei­be deut­lich struk­tu­rier­ter, mit zahl­rei­chen hel­len Kno­ten und einer hel­len und irre­gu­lär geform­ten Zen­tral­re­gi­on. Sie erscheint vom Erschei­nungs­bild her ähn­lich wie Mes­sier 82 im glei­chen Stern­bild. Die­se Struk­tu­ren sind vor allem öst­lich des 12 mag hel­len Sterns sowie an der öst­li­chen Spit­ze der Schei­be am deut­lichs­ten zu erken­nen. Ver­grö­ßert man bis 100-fach, über­rascht ihr Detail­reich­tum. West­lich des Sterns ist nun eine dunk­le Lücke und dahin­ter ein ellip­ti­scher Kno­ten wahr­nehm­bar. Ent­lang des nörd­li­chen Ran­des der Gala­xie erkennt man einen dunk­le­ren Strei­fen. Am süd­li­chen Rand der Schei­be ist eben­falls eine Dun­kel­struk­tur sicht­bar. Mit 10 bis 12 Zoll und 100 bis 150-facher Ver­grö­ße­rung tau­chen nun auch wei­te­re Vor­der­grund­ster­ne auf, die sich ent­lang der Gala­xien­schei­be ver­tei­len, die nun in zahl­rei­che hel­le und dunk­le­re Kom­po­nen­ten zer­fällt. Die Schei­be ist nun 1:8 elon­giert und ent­hält eine stark elon­gier­te Zen­tral­re­gi­on. Nur 11 Bogen­mi­nu­ten west­lich des Kerns befin­det sich ein Dop­pel­stern (h 2560), mit zwei Kom­po­nen­ten der 10. und 12. Grö­ßen­klas­se, in 40 Bogen­se­kun­den Abstand. In jedem Tele­skop ist unter Zuhil­fe­nah­me eines Weit­fel­doku­lars auch der pla­ne­ta­ri­sche Nebel M 97, nur 48 Bogen­mi­nu­ten süd­öst­lich von M 108, erkennbar.

Mes­sier 108 ist vor allem im Spät­win­ter bis in das Früh­jahr hin­ein beob­acht­bar und von unsern Brei­ten aus gese­hen zir­kum­po­lar. Sie befin­det sich unge­fähr auf einem Fünf­tel der Stre­cke zwi­schen Merak (Beta UMa, 2,3 mag) und Phecda (Gam­ma Uma, 2,4 mag) und 1,5° süd­öst­lich von Merak, der den rech­ten unte­ren Stern des Wagen­kas­tens mar­kiert. Unge­fähr 45 Bogen­mi­nu­ten süd­öst­lich von Beta Ursae Majo­ris befin­det sich ein Stern der 7. Grö­ßen­klas­se. Wei­te­re 45 Bogen­mi­nu­ten in der­sel­ben Rich­tung, ent­lang einer auf­fäl­li­gen Ster­nen­ket­te, gelangt man schließ­lich zu M 108, die bereits im Sucher­te­le­skop sicht­bar ist.

Auf­such­kar­te Surf­brett-Gala­xie (Mes­sier 108) (83,9 KiB, 251 hits)

Steckbrief für Messier 108