26. Woche - Draco Dwarf – eine wirklich „harte Nuss“

 -  Astrofoto der Woche  - 

Draco Dwarf (DDO 208, UGC 10822) ist eine galaktische Begleitgalaxie, bewegt sich also gravitativ gebunden um die Milchstraße. Sie wird den sphäroiden Zwerggalaxien (dSph, engl. dwarf spheroidal) zugerechnet. Ein Sphäroid ist eine Kugel, die auch elliptisch unterschiedlich stark deformiert sein kann. Alle dSph-Galaxien sind als stellare Gebilde den Kugelsternhaufen sehr ähnlich, nur sind sie erheblich lockerer aufgebaut. Draco Dwarf besitzt ungefähr 30 Millionen Sonnenmassen und ist etwa 20-mal ausgedehnter als Messier 13.

Der Zwerg wurde von A.G. Wilson entdeckt. Er fand dieses extrem lichtschwache Sternsystem bereits zu Beginn der 1950er Jahre bei der Untersuchung fotografischer Platten des Palomar Observatory Sky Survey. Der Entdeckungsbericht wurde aber erst 1955 publiziert. Damals wurden Draco Dwarf, Ursa Minor Dwarf, Fornax Dwarf, Leo I und Leo II noch “Sculptor-Systeme” genannt. Sculptor Dwarf war das erste dieser damals völlig neuartigen Objekte. Schnell stellte sich heraus, dass sphäroide Dwarfs Ansammlungen alter Sterne sind. Die hellsten Sterne in Draco Dwarf sind Rote Riesen, also Sterne der Population II mit Spektraltypen K bis M. Die leuchtkräftigsten unter ihnen liegen mit scheinbaren visuellen Helligkeiten zwischen 16 und etwa 20 mag, sie sind 60 bis 900-mal leuchtkräftiger als unsere Sonne. Unter den hellen Sternen der dSph-Galaxie wurden auch verschiedene Kohlenstoffsterne entdeckt.

Draco Dwarf hat wahrscheinlich nur eine einzige, wesentliche Epoche der Sternentstehung mitgemacht und kann altersmäßig mit den Kugelsternhaufen M 68 und M 92 verglichen werden. Etwa 90% der Sterne entstanden vor ca. 10 Milliarden Jahren, seit ungefähr 2 Milliarden Jahren gilt die Sternbildung als abgeschlossen. Erste systematische Sternauszählungen belegten, dass Draco Dwarf nicht rund ist, sondern eine Elliptizität von rund 30% besitzt. Die Sternzählungen erbrachten auch eine Abschätzung der Größe. Baade und Swope hatten in den 1950er Jahren erste Forschungen an Draco Dwarf betrieben. Sie fanden einen Durchmesser von 48' heraus, was angesichts unseres AdWs schon damals keine leichte Aufgabe gewesen sein kann. Von 261 gefundenen Veränderlichen untersuchten Baade und Swope 138 und stellten fest, dass hiervon fast alle dem Typ RR Lyrae angehören, die auch als “Haufenveränderliche” bekannt sind. Überwiegend fanden Baade und Swope die markanten Typen RR(ab) mit einer asymmetrischen Lichtkurve und relativ großen Amplituden. Sie werden im Mittel um 20 bis 20,5 mag hell und können sogar mit größeren Amateurteleskopen in ihrer Lichtkurve vermessen werden. Sogar im aktuellen AdW sind etliche davon nachweisbar. Die Entfernung von Draco Dwarf ergibt sich fotometrisch anhand der RR-Lyrae-Sterne zu 261.000 Lj mit einem Fehler von ±23.000 Lj. Damit kann der wahre Durchmesser zu ca. 3600 Lichtjahren berechnet werden. Draco Dwarf ist ungefähr 30-mal kleiner als die Milchstraße, also ein wirklicher Zwerg!

Zwar beträgt die scheinbare V-Helligkeit 10,9 mag, aber diese Helligkeit verteilt sich auf eine riesige Fläche. Insofern sagt dieser Wert nicht viel aus. Für fotografische und erst recht visuelle Beobachtungen ist vielmehr die zentrale Flächenhelligkeit von Bedeutung. Sie beträgt 25,3 ± 0,5 mag pro Quadratbogensekunde und macht Draco Dwarf zu einem extrem schwierigen Objekt. Es gibt keine H II-Regionen, keinen Staub. Die lichtschwachen, weit auseinander stehenden Draco-Sterne können keine genügend helle diffuse Fläche erzeugen, wie man es z.B. von den stellar dicht gepackten Armen und Kernen der Spiralgalaxien gewohnt ist. Erst mit einem sehr sauber zeichnenden Teleskop genügender Brennweite, dazu mit einer genügend feinpixeligen CCD-Kamera, lassen sich die helleren Einzelsterne abbilden.

Spektraluntersuchungen hoher Auflösung an den Riesensternen von Draco Dwarf zeigten Linienverschiebungen, die einer Radialgeschwindigkeit von etwa -294 km/s entsprechen. Draco Dwarf bewegt sich also langsam auf uns zu. Erst mit Hilfe solcher Untersuchungen lässt sich klären, ob ein Stern wirklich der Zwerggalaxie angehört oder nur den Vordergrundsternen der Milchstraße zuzurechnen ist.

Jürgen Beisser, Mitglied der FG Astrofotografie und der Gruppe „Tief belichtete Galaxien“ (TBG) ist Bildautor. Er schrieb: „Die Aufnahme erhielt ich mit kleiner Öffnung (D = 85 mm), dazu unter nicht optimalen Vorstadtbedingungen (Lilienthal bei Bremen). Die hohe Deklination des Objekts hat natürlich geholfen.“ Aufnahmedatum: 20.03., 19.04. und 20.04.2015. Teleskop war ein Takahashi FSQ-85, f = 450 mm, Kamera Atik 460 EX, Belichtungszeiten L: 20 x 600 s; R, G, B: je 6 x 600 s.

Kommentar zum AdW: Bilder von dSph-Zwergen findet man eher selten. Zu schwach sind diese Objekte und nicht spektakulär und somit eine lange Belichtungszeit nicht wirklich wert, so mögen sich viele Astrofotografen denken. Umso erfreulicher ist dieses AdW, das einen dieser Zwerge in so bestechender Qualität zeigt, aufgelöst in zahllose Einzelsterne mit einer Brennweite von gerade einmal 450 mm. Der Schärfeeindruck, aber auch die Bildtiefe sind exzellent. Und wenn schon mit so kurzer Brennweite geschossen, dann doch wenigstens unter einem perfekten Alpenhimmel - sollte man meinen, um den tollen Bildeindruck irgendwie zu rechtfertigen. Doch falsch, die flache Landschaft unweit von Bremen war der Aufnahmestandort. Die invertierte Bildversion (bitte hier herunterladen und ins Detail gehen) zeigt nicht nur wunderbar die Ausdehnung der Galaxie, sondern auch noch den ganz zarten galaktischen Zirrus im Feld - eine Zugabe zusammen mit NGC 6338 (rechts unten) die aus einem Zwerg plötzlich eine hochinteressante und ganz einzigartige Aufnahme macht und beweist, dass gerade die selten gezeigte Objekte für Überraschungen gut sind.

Koordinaten J2000.0:
RA = 17 h 20 min 12 s, DE = +57° 54’ 55”

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