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M 81


Eines der faszinierensten Objekte im Radiolicht der 21cm Wellenlänge ist die M81 Gruppe. Ein gewaltiger Gezeitenschweif zieht sich von der Hauptgalaxie über den Zwerg Holmerg IX zu NGC3077 und bis hinauf zu Starburstgalaxie M82.
M81groupHI.jpg

Auf den Radiobildern lassen sich 4 Helligkeitszentren identifizieren, denen man gut sichtbare Galaxien zuordnen kann, doch zwischen M81 und M82 gibt es einen hellen Radiofleck für den im visuellen Bereich kein Objekt bekannt ist. Wenn man diese riesige Wolke aus neutralen Wasserstoff nicht direkt fotografieren kann, so kann man sie doch vielleicht indirekt nachweisen. Eventuell ist die Opazität ausreichend um das Licht dahinter liegender Feldgalaxien abzublocken. Statistisch müßte sich dann auf einer tief belichteten Aufnahme ein Unterschied zeigen.
Viele professionelle Aufnahmen sind oft zu gut durchbelichtet um Sterne und kompakte Galaxienkerne unterscheiden zu können. Daher wurden mit dem eigenen Equipment 114 Bilder je 30s addiert um die Region genauer zu untersuchen.
Die folgenden Bilder zeigen ein Overlay des 21cm Bildes (links) mit einen passenden Bildausschnitt der eigenen Aufnahme (mitte) und einem neutralen Vergleichsbildauschnitt (rechts).
11ds12vglhib.jpg 11ds12vglmit3c.jpg 11ds12vglohne3c.jpg

Die Zählung scheint zunächst die Überlegung zu bestätigen. Doch wenn man genauer hinschaut, so ist die Abwesenheit von Hintergrundgalaxien nicht ausreichend signifikant. Auch in der Referenzaufnahme gibt es größere Gebiete die galaxienfrei sind.

Ein Vergleich via Aladin zeigt das eine Grenzgröße von etwa 20 mag erreicht wurde.
vglmit3e.jpg

Der hinter Aladin liegende NED hat eine viel höhere Grenzgröße. Eine Verringerung der Hintergrundgalaxien im Gebiet der HI-Wolke ist auch hier oberhalb und unterhalb des linken hellen Sterns angedeutet, aber nicht mit ausreichender Signifikanz feststellbar.
11ds12vgl.gif

Wenn man genau hinschaut, kann man aber oberhalb und unterhalb des linken Sternes eine Aufhellung des Hintergrundes ausmachen. Bei extremer Kontraststeigerung scheint die HI-Wolke doch schwach zu leuchten. Mit dem folgenden extrem kontrastverstärkten Bild war doch noch ein direkter Nachweis möglich:
11ds12hibextr.jpg 11ds12hia.jpg

Markant ist eine ´dunkle Wolke´ die in den Gezeitenschweif hinein ragt.
11ds12hibextrvgl.jpg 11ds12hibextrvgl2.jpg

Bei der genauen Untersuchung der Bilder fand sich unweit der HI-Wolke ein nebliges Objekt das an den Kern einer Edge-On-Galaxie erinnert. Es ist mit einem Fragezeichen markiert.
11ds12vglmit3d.jpg

Aladin sieht hier mehrere UV-Objekte und Hintergrundgalaxien. Doch das kann nicht sein. Interessanterweise wurde das Objekt erst sehr spät genauer untersucht. Die bislang einzige Arbeit ist Star formation in the H I bridge between M81 and M82 von D.F. de Mello aus dem Jahre 2008! De Mello et al. sehen hier 5 junge Sternhaufen. Davon wurde einer genauer untersucht und auf die Leuchtkraft von 50 O-Sternen geschätzt. Insgesamt dürfte der zur M81-Gruppe gehörende Komplex etwa die Leuchtkraft von 300 O-Sternen besitzen. Das die Region tatsächlich nicht zum Hintergrund gehört, kann man an einem aus dem POSS-II generierten Farbbild erkennen. Der Blauton gleicht auffällig den jungen Sternen in Holmberg-IX
11ds12possrgb4.jpg

Das Farbbild läßt vermuten, dass es westlich mindestens 2 weitere junge Sternhaufen gibt, die bislang falsch klassifiziert wurden.
11ds12possrgb4b.jpg
11ds12possrgb4c.jpg 11ds12possrgb4d.jpg
Das Objekt bei 09:57:07,7 +69:16:59 ist keine Galaxie und
das Objekt bei 09:56:45,4 +69:16:49 ist kein Stern.
Ein derartig blauer Vordergrundstern wäre viel heller und eine derartig schwache Hintergrundgalaxie müßte viel röter sein.

Ein weiteres Sternentstehungsgebiet des Gezeitenschweifs liegt möglicherweise bei 09:58:15,58 und +69:11:52. Dieses Objekt ist bislang bei Aladin unbekannt und überhaupt noch nicht näher untersucht worden. Punktquellen sind dort jedoch nicht zu entdecken, so dass auch ein Plattenfehler nicht ausgeschlossen werden kann.
11ds12possrgb4e.jpg



Von Arndt Latußeck erhielt ich eine sehr tiefe Aufnahme. Bereits 1976 hatte Alan Sandage nach Materiebrücken zwischen M81 und M82 gesucht und war dabei auf große Mengen von galaktischem Zirrus gestoßen (Alan Sandage, „High latitude reflection nebulosities illuminated by the galactic plane“, Astronomical Journal 81, S.954ff (1976)).
m81sandageur.jpg

Wenn man das Bild von Sandage auf das Radiobild kopiert ist wieder an der Stelle des 5.Radioflecks eine Aufhellung zu sehen. Von einer darüber hinaus gehenden Materiebrücke ist natürlich nichts zu erkennen.
m81sandage.jpg

Auch ein Astronomy Picture of the Day hat sich mit der Region befasst (APOD: antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap101209.html)
und beschreibt den Bogen als galaktischen Cirrus. Doch angesichts der Strukturähnlichkeit mit einem Teil des Radiobildes scheint ein vollständiger Zufall kaum glaubhaft.



Die tiefbelichtete Aufnahme bot sich an, auch nach Kugelsternhaufen zu suchen. Eine schöne Arbeit zu Thema ist ´The Brightest Candidates for Globular Clusters in M81´ von T.B. Georgiev Mit Simbad gelang es die Position von mehr als 3 Dutzend Kugelsternhaufen nachzuvollziehen.
11ds12gcvgl1.gif
Es lohnt sich das Animated-Gif länger zu betrachten und mit dem Mauszeiger die Positionen der Kugelsternhaufen langsam abzufahren.
11ds12gcvgl2.gif



Zum Schluss noch die Bilder vom M81 und Holmberg IX als Pretty-Pictures aufbereitet:
m81ok.jpg 11holm1r4.jpg






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