27. Woche - Die Seyfert-Galaxie NGC 4151 im Sternbild Jagdhunde

 -  Astrofoto der Woche
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Peter Knappert, Mitglied der VdS-Fachgruppe Astrofotografie, schickte eine Weitwinkelaufnahme von NGC 4151. Die Balkenspirale – wegen ihrer eigenartigen Form auch „Saurons Auge“ genannt – ist kein leichtes Objekt. Zwar ist der kleinere helle Zentralbereich recht hell, aber erst weiter außen liegen sehr lichtschwache Spiralarme, die nicht leicht abzubilden sind. Villingen-Schwenningen, der Aufnahmeort, liegt im Schwarzwald in 850 Meter Höhe. Der Aufnahmezeitraum erstreckte sich über vier Nächte (27./28./30.4. und 1.5.2022). Dazu wurde ein 10-Zoll-Newton mit f = 1000 mm sowie eine Kamera des Typs QHY268m eingesetzt. Die Luminanzbelichtungen betrugen 50 x 12 Minuten ohne Binning, während die RGB-Aufnahmen je 30 x 5 Minuten mit 2x2-Binning belichtet wurden. Alles zusammen machte dann 17,5 h Belichtungsarbeit aus – ein Lob dem fleißigen Astrofotografen! Die parallaktische Montierung ist eine Losmandy G11 mit FS2, dazu kamen Astronomik-Filter (36 mm). Das Nachführen läuft als Offaxis-Guiding mit PHD2 und einer ZWO ASI290m. Als Software wurden CCDStack2, PixInsight und Photoshop CS4 verwendet. Zur Orientierung: Das Bild misst im Gesichtsfeld 78' x 51', wobei Norden auf 11 Uhr liegt.

NGC 4151 zählt zu den Seyfert-Galaxien. Dieser Objekttypus ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kern, ein so genannter AGN (= active galactic nucleus), nach heutigem Kenntnisstand ein massives Schwarzes Loch beherbergt. NGC 4151 zählt zu den „AGN-auffälligsten“ Galaxien. Um den AGN herum liegt dann eine Emissionszone. Hier treten die auch von den galaktischen Gasnebeln her bekannten Linien auf. Sie stammen von den einströmenden Gasmengen, die den Kern mit Materie versorgen (Akkretion). Dies führt auch dazu, dass der AGN deutlich in Röntgenwellenlängen strahlt. So entstehen im Galaxienzentrum starke „Winde“, die nach außen gerichtet sind. Nachweisbar sind bei NGC 4151 zahlreiche Wolken, die vom Wind nach außen driften, und die ihre Existenz durch [OIII]-Licht und auch durch Radio-Emission verraten, siehe M.E. Kaiser et al. (2000): The resolved narrow-line region in NGC 4151; Astrophys. J. 528, 260-275.

Für den Astrofotografen sind die optischen Phänomene natürlich interessanter. Schauen wir jetzt auf das Zusatzbild. Es zeigt das AdW in Schwarzweißdarstellung, mit erhöhtem Kontrast und etwas heller als üblich. Messen wir doch einfach einmal die Objektdetails aus: So beträgt der Durchmesser des ovalen inneren, hellen Galaxienbereichs 3' x 2,6'. Aber im verstärkten Bild lassen sich jetzt auch die schwachen Spiralarme sehr schön ausmachen und als Ring von 7' im Durchmesser bestimmen. Laut der Datenbank Simbad hat NGC 4151 eine Radialgeschwindigkeit von 976 km/s. Das ergibt eine Hubble-Entfernung von 43,6 Mio. Lichtjahren (Ho = 73 km/s/Mpc). Für diese Entfernung läge der Durchmesser des Spiralarmringes bei knapp unter 90.000 Lichtjahren, während die helle Zentralzone nur auf ca. 38.000 Lichtjahre kommt. Das ist schon ein wenig außergewöhnlich. Und doch scheint diese hellere Zentralzone aufgrund ihrer Helligkeit auch die größte Sternemasse zu besitzen. Mit dem Weltraumteleskop Hubble konnte der helle Ring in ein Meer von hellen blauen jungen Sternen aufgelöst werden. Das AdW zeigt ja auch schon die hellsten blauen Knotengebilde.

Noch etwas zu den Umgebungsgalaxien. Bei den Pixelkoordinaten (2618/1855) befindet sich eine kleine, aber markante Balkenspirale: NGC 4156. Sie steht jedoch mit rund 300 Mio. Lichtjahren weit im Hintergrund. Bei (2418/2344) erkennt man die etwas zerfledderte Balkenspirale UGC 7188, die mit einer Radialgeschwindigkeit von 998 km/s einen eindeutigen Begleiter von NGC 4151 darstellen dürfte. Ihre zerzauste Gestalt kann durchaus damit zusammenhängen, dass sie aufgrund der Wechselwirkung mit der Muttergalaxie „gelitten“ hat. Hier könnten also auch die Ursachen für die weit nach außen ragenden Spiralarme von NGC 4151 liegen: in der Wechselwirkung mit der kleinen Balkenspirale. Bei näherer Betrachtung offenbart diese kleine Begleitgalaxie ebenfalls knotige Sternentstehungsgebiete – was nun gar nicht mehr verwundert.

Anmerkungen: Das AdW von Peter Knappert gefällt in all seiner sauber ausgeführten Bearbeitung. Interessierte Astrofotografen könnten nun auf die Idee kommen, in NGC 4151 nach HII-Regionen zu suchen. Also: Frisch ans Werk! Besonders erwähnenswert: Weitwinkelaufnahmen wie diese sind es dann auch, die dem Amateur selbst heute noch Entdeckungen lichtschwacher neuer Phänomene um die größeren Scheibengalaxien ermöglichen.

Wir danken herzlich für diese feine Aufnahme, und dazu die Gratulation des AdW-Teams zum gelungenen Astrofoto der Woche.

 

Peter Riepe
Bildautor: Peter Knappert

 

Koordinaten von NGC 4151 (J2000):
RA = 12 h 10 min 32,6 s, DE = +39° 24' 21''

 

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