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April 2024 - Andromeda VII - ein Zwergbegleiter von Messier 31

| Astrofoto des Monats

Wenn von Begleitern des Andromedanebels M 31 die Rede ist, denkt man üblicherweise an NGC 205 (M 110) oder M 32. Diese kleinen, hellen elliptischen Galaxien stehen in direkter Nachbarschaft zu M 31 und springen auf Übersichtsaufnahmen der Andromedagalaxie sofort ins Auge. Im Süden des Sternbildes Cassiopeia liegen NGC 147 und NGC 185, ebenfalls zwei elliptische Zwerggalaxien, aber schon merklich lichtschwächer und mit 7° bereits deutlich weiter weg von M 31. Das Andromedasystem ist in seiner Gesamtheit aber noch viel ausgedehnter und umfasst mehr als 40 Zwerggalaxien. Einen Großteil davon bilden die "Andromeda Dwarfs", sehr lichtschwache Zwerggalaxien, deren Entdeckung in den 1990er Jahren begann. Bis heute kennt man sie unter dem Kürzel Andromeda I bis XXXIV (kurz: And I bis And XXXIV). Ihre Namensgebung mit Hilfe der römischen Zahlen ist Tradition. Die 33. Andromeda-Galaxie (And XXXIII) ist bereits 27° von M 31 entfernt und befindet sich im Perseus.

Das aktuelle AdM befasst sich mit And VII, einer kleinen Zwerggalaxie mit einer Flächenhelligkeit von etwa 24,4 mag pro Quadratbogensekunde im Sternbild Cassiopeia. Bildautor Werner E. Celnik ist Mitglied der VdS-Fachgruppe Astrofotografie. Sein Hauptteleskop ist ein Celestron 14 in der Variante Edge HD mit reduzierten 2737 mm Brennweite (f/7,7). Dazu werdeen folgende Kameras betrieben: eine IR-modifizierte Canon 6D und eine gekühlte CMOS-Color-Kamera Altair AA26cTec. Werners Standort ist Rheinberg aam Niederrhein, wo die Lichtverschmutzung stark um sich gegriffen hat. Daher wird beispielsweise die Farbkamera gern mit einem IDAS-Filter zur Störlichtreduzierung kombiniert. Als parallaktische Montierung ist eine  10Micron GM2000 HPS im Einsatz, in einer Schiebedachhütte im heimischen Garten. Die Aufstellung der Montierung ist so genau, dass für die nötigen Belichtungszeiten keine Nachführkorrekturen nötig sind.

In der Zeit August 2023 bis Januar 2024 lief dann das persönliche "Projekt And VII". Dazu der Bildautor: "Mich reizte bei diesem Projekt vor allem die Schwierigkeit, dass die Andromeda Dwarfs allesamt recht lichtschwach sind und dazu noch eine sehr kleine Winkelausdehnung besitzen. Dennoch wählte ich aus der Liste der Andromeda-Zwerggalaxien die hellste aus: Andromeda VII, denn ich wollte wenigstens eine Chance erhalten, das Objekt bei meinem hellen Vorstadthimmel (Bortle 5-6) gut erkennbar abzulichten. Diese Galaxie bot dazu alledings das Zusatzproblem, dass sie keine durchgängige Flächenhelligkeit besitzt, sondern nur aus voneinander abgesetzten Einzelsternen besteht, die erfasst werden mussten. Lediglich recht kurzbrennweitige Optiken würden eine Fläche erfassen, die dann in der Abbildung wiederum sehr klein sein würde."

Erprobt sind die Belichtungszeiten. So werden am Hauptteleskop Einzelbelichtungszeiten von 60 bis 180 Sekunden gewählt. Das zeigt schon: Viel Störlicht! Aber Werner hat eines gelernt: Wenn der Himmel nicht so dunkel wie gewünscht ist, dann muss halt eine sehr lange Gesamtbelichtungszeit herhalten, um möglichst geringes Rauschen zu produzieren und so sehr lichtschwache Sterne auch deutlich im Bild festhalten zu können.

Weiter mit dem Originalkommentar des Bildautors: "Im August 2023 startete ich mein Projekt mit meiner IR-modifizierten Canon 6D in Kombination mit einem Luminanzfilter an meinem C14 EHD, welches mit einem Brennweitenreduzierer 0,7x bestückt ist, wenn ich nicht gerade Planetenbeobachtungen durchführe. Diese erste Nacht konnte ich nur 1,0 h belichten - und die Galaxie war damit bereits erfasst, wenn auch die Belichtung viel zu kurz und das Rauschen unterirdisch waren. Also habe ich die DSLR gegen meine neue gekühlte CMOS-Kamera Altair AA26cTec getauscht und weitere Nächte belichtet. Im September gab es eine "Schönwetterkatastrophe", in der ich 5 Nächte hintereinander durchbeobachten konnte. Die bis hierhin zustandde geekommenen 8 Nächte mit insgesamt 40,5 h Gesamtbelichtung sahen schon vielversprechend aus, in meinen Augen jedoch noch nicht befriedigend. Und so wartete ich auf weitere Nächte im Herbst und Frühwinter 2023 - jedoch Fehlanzeige. Erst exakt 3 Monate später gab es wieder klare Nächte, im Januar 2024, und dann wieder gleich 3 Nächte hintereinander. So kamen weitere 13,2 h Belichtung hinzu. Nachdem ich dann aus dem Gesamtbild noch die erste 1,0-h-Nacht entfernt hatte, passte es: Ich hatte nach 52,7 h Belichtung und 11 Nächten tatsächlich Einzelsterne in And VII erfasst."

Was zeigt das AdM im Detail? Zunächst: Norden liegt oben, Osten links. Der Bildmaßstab ergibt sich aus dem Bild selbst zu 0,446"/px. Damit folgt ein Bildfeld von 27,7' x 17,8'. And VII wird sofort als relativ verwaschener Fleck sichtbar, aber doch mit aufgelösten Einzelsternen. Dieses Bild vermittelt uns sofort, dass die Fotografie dieser Zwerggalaxien kein leichtes Unterfangen ist! Höchst erfreulich ist, dass sich aus der direkten Vermessung des Galaxiendurchmessers ein Winkeldurchmesser von 4,4' (von Südwest nach Nordost) ergibt. Damit zeigt sich: Trotz des lichtverschmutzten Aufnahmeortes ist deutlich mehr herausgekommen, als man erwarten konnte. Denn die in der Literatur genannten Durchmesserwerte für And VII liegen bei nur 2,5' x 2,0' (Datenbank Simbad, G. Paturel et al., 2003). Das ist auch der Wert, den I.D. Karachentsev und Kollegen (2004) im "Catalog of neighboring galaxies" angeben. Offensichtlich sind die neu entwickelten digitalen Sensoren in den letzten 20 Jahren erheblich leistungsfähiger geworden. Nebenbei bemerkt: Karachentsev ist der Entdecker von And VII. Er hatte das Recht, den Objektnamen festzulegen und tat dies auch, indem er die Zwerggalaxie "Cassiopeia dSph" taufte. Das Kürzel dSph bedeutet: Dwarf Spheroidal, ein sphäroider (kugelförmiger) Zwerg, der einem entfernten Kugelsternhaufen ähnelt, nur beträchtlich lichtschwächer. Und dann kommen andere her und nennen locker weg andere Bezeichnungen ... und die halten sich dann auch, sogar für dieses AdM ...

Eine weitere Sache ist die erreichte Sterngrenzgröße. An ihr wird erkennbar, welche Tiefe in der Astroaufnahme erzielt werden konnte. So konnte Werner anhand des SDSS eine Sterngrenzgröße von 23,4 mag ermitteln. Nicht schlecht, gelle?

Ein Vergleich zeigt, dass das verwaschene Fusselchen And VII aber doch schon eine sehr hohe Qulität aufweist, siehe Zusatzbild. Dieser Vergleich zeigt das AdM und ein unscharf gemachtes Bild, welches am 10-m-KECK-Teleskop entstanden ist (http://spider.seds.org/spider/LG/and7.html). Klar wird, dass es sich nicht etwa um Bildrauschen handelt, sondern dass die erfassten Strukturen in der winzigen Zwerggalaxie echt sind: einzelne separierte Sterne und zu Gruppen zusammengefasste, eng beieinander stehende Sterne.

Anmerkungen: Das heutige AdM ist eine stramme Leistung, weil hier nach erlebten und praktizierten Grundsätzen vorgegangen wurde - mit den entsprechenden Resultaten. Klar sein dürfte allen, dass wir es hier nicht mit einem "pretty object" zu tun haben, sondern mit einer äußerst schwer zu knackenden Nuss! Wer nimmt sich nun einmal andere Andromeda Dwarfs vor???

Wir freuen uns, dass Werner E. Celnik sein Projekt so erfolgreich abgeschlossen hat und uns ein Bild in dieser Qualität liefern konnte - vielen Dank! Dazu die Gratulation des AdM-Teams zum Astrofoto des Monats bei Astronomie.de!

 

Peter Riepe
Bildautor: Werner E. Celnik

Koordinaten (J2000) von And VII:
RA = 23 h 26 min 31.7 s,  DE = +50° 40' 33"

 


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