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Galaxie NGC 6946: Supernova-Rekordhalter

Die Balkenspiralgalaxie NGC 6946 schimmert durch die Ebene unseres Milchstraßensystems – der Abdunkelung durch Gas und Staub zum Trotz – und ist sogar die hellste und größte Welteninsel im Kepheus. Innerhalb von nur hundert Jahren brachte sie zehn Supernovae hervor und ist damit Spitzenreiter in Sachen Sternexplosionen.
Komposition aus drei Bildern, die den offenen Sternhaufen Trumpler 14, den Kugelsternhaufen Messier 15 und die Galaxie NGC 2276 zeigt.
Jeden Monat stellen wir ein kosmisches Objekt vor, das sich mit Amateurmitteln beobachten lässt. Das kann ein Sternhaufen oder Planetarischer Nebel in unserem Milchstraßensystem oder eine weit entfernte Welteninsel sein. Diesen Monat steht die Galaxie NGC 6946 im Mittelpunkt.

Die Galaxie NGC 6946 ist äußerst produktiv: Im Rekordtempo und mittels einer Vielzahl von Wasserstoffwolken bilden sich in ihr haufenweise junge Sterne. Dies ist umso interessanter, weil es dafür keinen äußeren Grund gibt. Es ist nämlich weit und breit keine andere Galaxie zu erkennen, mit der eine nahe Begegnung stattgefunden haben könnte und deren Gezeitenkräfte die Aktivität erklären würden. Die Ursache mag daher im sehr großen Gasreichtum von NGC 6946 liegen.

Kosmische Feuerwerke

Was auch immer der Grund für die hohe Sternentstehungsrate sein mag, die Spiralarme von NGC 6946 sind jedenfalls voller junger, massereicher und leuchtkräftiger Sterne. Das macht die Arme dieser Galaxie so hell, dass sie trotz der Abschwächung des Lichts durch das interstellare Medium in unserer Milchstraße gut zu erkennen ist. Im Zeitraum von 1917 bis 2017 wurde eine Rekordzahl von zehn Supernovae beobachtet. Acht von ihnen waren mit typischen Amateurfernrohren erkennbar. Die hellste Sternexplosion wurde im Jahr 1980 beobachtet und erreichte 11,5 mag. Die außergewöhnlich hohe Rate von Supernovae brachte NGC 6946 im angloamerikanischen Sprachraum die Beinamen »Firecracker Galaxy« oder »Fireworks Galaxy« ein. Es lohnt sich also allein deshalb, diese außergewöhnliche Welteninsel immer wieder aufzusuchen und zu kontrollieren, denn ihre nächste Supernova kommt bestimmt.

Die elf Bogenminuten große Galaxie erstreckt sich über zwei Sternbilder: Ein größerer südwestlicher Bereich von NGC 6946 gehört zum Sternbild Kepheus, ihre nordöstliche Region ragt jedoch in das benachbarte Sternbild Schwan hinein. Um das Aufsuchen bei den Koordinaten 𝛼 = 20h 34,8m, 𝛿 = +60° 09’ zu erleichtern, kann man im Teleskopsucher zuerst den 3,4 mag hellen Stern Eta Cephei einstellen. Von hier aus ist es ein kleiner Schwenk von gut zwei Grad nach Südwesten (siehe »Ein Grenzgänger am Himmel«). Im 7 × 50-Feldstecher ist hier ein etwa 8,5 mag heller Fleck zu sehen, der sich aus dem vermischten Licht der Galaxie mit 9,6 mag und einigen eng benachbarten, nicht getrennt sichtbaren Sternen zusammensetzt.

Ein Grenzgänger am Himmel | Die Feuerwerksgalaxie NGC 6946 liegt gut 2 Grad südwestlich vom 3,4 mag hellen Eta Cephei (η Cep). Ein Teil der Galaxie ragt in das Sternbild Schwan hinein. Die Nähe zum nur 40 Bogenminuten nordwestlich gelegenen offenen Sternhaufen NGC 6939 bietet zusätzlich die Gelegenheit, eine der reizvollsten Paarungen so verschiedener Objekte am Himmel zu beobachten.

Die genaue Distanz von NGC 6946 zur Erde ist auch heute noch schwierig zu ermitteln. Zwar eignen sich Supernovae zur Entfernungsbestimmung, jedoch müssen dabei die Abschwächung und Rötung des Lichts berücksichtigt werden. Da die Feuerwerksgalaxie durch die Ebene der Milchstraße scheint und somit viel Materie unserer Heimatgalaxie durchdringen muss, sind diese Effekte nicht einfach zu berechnen. Aus verschiedenen Schätzungen ergeben sich Entfernungen zwischen 13 und 34 Millionen Lichtjahren. In einer der neueren Studien wird die Distanz zu etwa 25 Millionen Lichtjahren bestimmt.

Wie Perlenketten

Auf Fotografien sind die zahlreichen Wasserstoffnebel, in denen neue Sterne gebildet werden, in den locker gewundenen Spiralarmen von NGC 6946 zu erkennen (siehe »Ausgesprochen aktiv«). Paul Hodge (1934 – 2019) und Robert Kennicutt konnten 540 solcher Nebel – in der Astrophysik auch H-II-Regionen genannt – identifizieren. Diese werden seitdem mit HK-Nummern bezeichnet, gemäß dem nach den Forschern benannten Katalog.

Ausgesprochen aktiv | Scharfe Fotografien der Feuerwerksgalaxie zeigen die vielen roten H-II-Regionen, die aufgereiht wie Perlen auf einer Kette entlang der Spiralarme erscheinen. In ihnen bilden sich viele junge Sterne. Für die Aufnahme nutzte Herbert Wallner ein Newton-Teleskop mit 25 Zentimeter Öffnung (f/4) mit einer Kamera Nikon D5300(a) und belichtete insgesamt 26,5 Stunden, davon 21 mit einem Filter gegen Lichtverschmutzung. Zur Nachbearbeitung wurden die Programme PixInsight und Neat Image verwendet.

Die hellste dieser Sternentstehungsregionen HK 3 steht 4,2 Bogenminuten östlich und etwas nördlich des Galaxienzentrums. Das bemerkenswerteste Einzelobjekt der Galaxie ist indes eine gigantische Ansammlung junger blauer Sterne, nur 2,8 Bogenminuten westsüdwestlich des Galaxienkerns. Paul Hodge hat diese auffällige Region im Jahr 1967 erstmals näher beschrieben. Die seitdem als Hodge-Komplex bekannte Struktur könnte ein sehr großer Sternhaufen oder eine Zwerggalaxie sein, die sehr nahe an NGC 6946 vorüberzieht und mit ihr in Wechselwirkung steht. Sowohl die H-II-Region HK 3 als auch der Hodge-Komplex sind unter einem dunklen Himmel bereits mit einem Amateurteleskop mit 130 Millimeter Öffnung sichtbar.

Entdeckt wurde NGC 6946 von William Herschel (1738 – 1822) am 9. September 1798. Er beschrieb sie als »ziemlich schwach, sehr groß, unregelmäßiger Umriss, eine Art heller Nukleus in der Mitte. Der Nebel [misst] 6’ oder 7’. Der Nukleus scheint aus Sternen zu bestehen, die Nebulosität ist von der milchigen Art. Es ist ein schönes Objekt.« Der irische Astronom Lord Rosse (1800 – 1867) war es dann, der NGC 6946 am 6. September 1850 als Spiralnebel erkannte: »Neue Spirale, sehr hübsch, aber schwach; drei Arme, von denen zwei in Knoten enden, ein vierter Arm nördlich vorangehend [im Nordwesten] sehr zweifelhaft.«

Der Anblick im Teleskop

Im 130-Millimeter-Refraktor erscheint NGC 6946 bei 20-facher Vergrößerung etwa gleich hell wie der benachbarte Sternhaufen NGC 6939. Die Flächenhelligkeit ist gering, und es gibt keine offensichtliche zentrale Konzentration. Auf den ersten Blick wirkt das Leuchten sehr gleichmäßig und diffus, etwa 8 × 6 Bogenminuten, in ostnordöstlicher zu westsüdwestlicher Richtung ausgedehnt. Auf der Südseite liegt ein Dreieck aus Sternen mit 11 bis 12 mag, von denen der nächstgelegene etwa den Rand des noch erkennbaren Galaxienhalos markiert. Eine 2 × 1,5 Bogenminuten messende, geringfügig hellere Zentralregion wird erst mit der Zeit für das geduldige Beobachterauge erkennbar.

Bei mittleren Vergrößerungen erscheint dann etwa ein Dutzend eingebetteter Sterne, die von 13. und 14. Größe sind. Diese bewirken, dass das Auge, getäuscht von Kontrasteffekten, immer wieder scheinbar dunklere Stellen im Halo sieht. Es bedarf schon einiger Geduld, und vielleicht zusätzlich der Orientierung durch eine Fotografie, um hier die echten Dunkelgebiete herauszufiltern, das heißt die Regionen zwischen den Armen der Galaxie (siehe »Visueller Eindruck«). Der auffälligste Dunkelbereich liegt nordöstlich des Kerns, wo sich der deutlichste Spiralarm befindet. Um durchgängige Spiralarme erkennen zu können, benötigt man eine größere Öffnung als 13 Zentimeter.

Visueller Eindruck | Die Zeichnung von NGC 6946 erstellte Michael Fritz an seinem 13-Zentimeter-Refraktor bei Vergrößerungen von 20- bis 150-fach. Norden ist oben. Das Gesichtsfeld durchmisst 26 Bogenminuten.

Leider können hohe Vergrößerungen, die natürlich eine bessere Auflösung ergeben würden, auf Grund der geringen Flächenhelligkeit von NGC 6946 nicht eingesetzt werden. Bei einer 13-Zentimeter-Optik ist eine 90-fache Vergrößerung etwa die Grenze, und bei 150-fach scheint die Galaxie praktisch zu verschwinden. Eine Mitschuld trägt hierbei sicher die bereits erwähnte interstellare Absorption unserer Milchstraße, ohne die NGC 6946 wohl rund eine Magnitude heller wäre. Aber eine 150-fache Vergrößerung leistet uns dennoch einen guten Dienst: Sie lässt nämlich die beiden recht hellen Galaxiendetails HK 3 und den Hodge-Komplex besser sichtbar werden, und zwar als flächige Objekte. Das wiegt die Enttäuschung, keine klaren Spiralarme erkennen zu können, mehr als auf. Wenn Sie über eine größere Öffnung unter einem dunklen Himmel verfügen, dann bietet sich Ihnen vielleicht ein klareres Bild dieser hübschen Galaxie. Versuchen Sie es unbedingt einmal!

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