11. Woche - Die Galaxie NGC 1316 im Fornaxhaufen

 -  Astrofoto der Woche  - 

Im heutigen AdW wird uns ein interessanter Bereich des Fornax-Galaxienhaufens präsentiert. Dieser Haufen ist ein beliebtes Fotomotiv am Südhimmel und beherbergt drei markante, große Galaxien: NGC 1399, NGC 1365 und NGC 1316. Während die beiden erstgenannten im Haufen selbst stehen und NGC 1399 sogar nahezu das Zentrum bildet, liegt NGC 1316 außerhalb, und zwar 3,7° südwestlich von NGC 1399. Die Galaxien um NGC 1316 selbst stellen einen kleinen Unterhaufen dar (engl. subcluster), werden aber dem Fornaxhaufen zugerechnet. Neuere Entfernungsangaben (Cantiello et al., 2013) nennen für den Fornaxhaufen 20,8 Mpc (68 Mio. Lj). Der Subcluster um NGC 1316 ist nach Goudfrooij (2001) 22,9 Mpc entfernt (74 Mio. Lj).

NGC 1316 ist die hellste Galaxie des Fornaxhaufens und übertrifft NGC 1399 um 1 mag. In der Datenbank SIMBAD wird NGC 1316 als Typ E (elliptisch) bezeichnet, in der NASA Extragalactic Database als Typ SAB0. Schon das weist auf eine etwas kompliziertere Situation hin. Es gibt einige Phänomene, die unsere Vorstellung von NGC 1316 in den vergangenen Jahrzehnten stark erweitert haben. Zunächst einmal ist NGC 1316 eine sehr starke Radioquelle mit Namen Fornax A. Die visuelle Galaxienscheibe besitzt um sich herum zwei riesige "Radio-Ohren" von insgesamt ~1° Ausdehnung, die der Astronom "lobes" nennt (Ohrläppchen). Offensichtlich spielen sich im Zentrum von NGC 1316 bedeutende Vorgänge ab! Schaut man sich das AdW genauer an (Norden oben, Osten links), so entdeckt man im Zentralbereich einige deutliche Staubwolken – ungewöhnlich für eine elliptische Galaxie. Was mag hier versteckt sein? Weiterhin entpuppt sich die unmittelbare Umgebung von NGC 1316 als ein diffuses Gewirr aus Gezeitenarmen, Bögen und Streamern. Nach Osten hin zeigt sich ein geschlossener Bogen, der vermutlich einen Sternstrom darstellt. Etwa 6' südwestlich von NGC 1316 sieht man eine doppelte Schalenstruktur. Ströme und Schalen deuten auf gravitative Wechselwirkungen mit Nachbargalaxien hin. Und tatsächlich befindet sich 6,3' nördlich die kleine Spiralgalaxie NGC 1317. Sie gehört zum Subcluster und ist ebenfalls in eine auffällige, diffuse Halostruktur eingebettet.

Allerdings reicht NGC 1317 allein nicht aus, um alle Halo-Details in NGC 1316 zu erklären. Heute geht man davon aus, dass in NGC 1316 in den letzten 3 Milliarden Jahren zumindest eine direkte Galaxienverschmelzung (engl. merger) stattgefunden hat. Stoßen zwei gasreiche Scheibengalaxien zusammen, so wird das Gas sehr stark aufgeheizt, so dass die Aussendung von Radiostrahlung erklärbar wird. Auf gleicher Höhe wie NGC 1317 liegt 20' weiter westlich die Spiralgalaxie NGC 1310. Sie hat eine Radialgeschwindigkeit ähnlich der von NGC 1316, gehört daher mit zum Galaxienhaufen. Sie ist der gravitativen Anziehung von NGC 1316 ebenfalls unterworfen und zeigt Sternentstehung. Das beweisen zahlreiche Emissionslinien in ihrem Spektrum.

Die Folge einer Verschmelzung reichen noch weiter. NGC 1316 besitzt in seinem Umfeld eine große Zahl von Kugelsternhaufen. Das an sich ist noch nicht ungewöhnlich, auch NGC 1399 besitzt sehr viele Kugelsternhaufen. Die Kugelhaufen von NGC 1316 jedoch sind nicht 10 bis 13 Milliarden Jahre alt, wie beispielsweise in unserer Milchstraße, sondern nur 3 Milliarden Jahre. Das passt gut zu dem Zeitraum, in dem der Verschmelzungsprozess begann. Es zeigt, dass sich stellare Strukturen bei solchen "Mergern" durchaus bilden. Dass sich in Gezeitenschweifen Zwerggalaxien bilden, ist lange schon bekannt. Und so wundert es niemanden, dass im Halo von NGC 1316 eine ultra-lichtschwache Zwerggalaxie entdeckt wurde, Fornax UFD 1 getauft. Das war erst 2016.

Was diese LRGB-Aufnahme auszeichnet, ist die gute Farbkalibrierung. NGC 1316 ist mitsamt Schalen und Gezeitenarmen 8,53 mag hell  in V und 9,15 mag in B. Daher ist ihre Farbe mit B-V = 0,62 mag ein klares Weiß, passend zum bearbeiteten Bild. Links oben steht HD 20878, ein A0-Stern. Rechts unten ist HD 20914, ein K5-Riese. Die Farbindizes von 0,05 mag bzw. 1,54 mag passen ideal zu diesen Farben Blau und Orangerot.

Das AdW stammt von Velimir Popov und Emil Ivanov aus Bulgarien. Sie nutzten am 30. August 2014 auf der Astrofarm Tivoli in Namibia einen „Dream Corrected Astrograph (DCA)“ von 400 mm Öffnung und 1500 mm Brennweite. Als CCD-Kamera wurde eine Apogee Alta U-16M verwendet, alles auf einer Montierung des Typs Astelco NTM-500 direct drive. Die Filterung erfolgte mit Astrodon-Filtern (L, R, G und B). Belichtet wurde L: 7 x 10 min, R: 6 x 10 min, G: 6 x 10 min, B: 6 x 10 min, alles ohne Binning. Bildbearbeitung über PixInsight und PS.  Beide Bildautoren richten hiermit herzliche Grüße an alle AdW-Leser aus. Sie arbeiten jetzt in der TBG-Gruppe der FG Astrofotografie mit.

Text zum Objekt und den Aufnahmedaten: Peter Riepe

Das heutige AdW stammt nicht von einem deutschsprachigen Autor, sondern von zwei Astrofotografen aus Bulgarien. Velimir Popov und Emil Ivanov sind keine Unbekannten in der Astrofotografieszene. Die beiden unterhalten das Irida Observatory, eine Remotesternwarte auf dem Gelände des Bulgarischen Nationalen Astronomischen Observatoriums in Rozhen. Die vorliegende Aufnahme entstand jedoch bei einem Besuch der Tivoli Astrofarm in Namibia. Die Farm Tivoli beherbergt auf ihrem Gelände nicht nur eigene Instrumente, sondern auch Teleskope ambitionierter Astrofotografen. Dazu zählt das Astelco Robotic Observatory. Eine robotische Sternwarte mit einem 16-zölligen Newton-Teleskop und einer Direct Drive Montierung von Astelco. Die Firma Astelco sitzt bei München und ist ein Hersteller für professionelle Teleskopsysteme. Der 16-Zoll-Newton ist ein sogenannter Dream-Newton. Die Firma Dreamscopes baut Newtonteleskope, speziell für die Astrofotografie, mit besonders hochwertigen Komponenten.

Alles das sind sehr gute Zutaten für ein gelungenes Astrofoto, und in der Tat zeigt das heutige AdW ein selten gezeigtes Objekt des Südhimmels in sehr guter Qualität. Die Belichtungszeit beträgt 4 Stunden, gleichmäßig verteilt auf die Filter LRGB. Vier Stunden mit einem schnellen Newton unter namibischem Himmel sind gut investierte Belichtungszeit, und nur so kommen die äußeren Schalen der Galaxie schön zur Geltung. Jedoch fällt auf, dass die Aufnahme deutliches Rauschen zeigt. Auch unter besten Bedingungen lohnt es sich also lange zu belichten. Denn letztendlich ist das Photonenrauschen der Objekte der limitierende Faktor in der Astrofotografie. Ein Fakt, der zu gerne übersehen wird im Rausch der immer weiter voranschreitenden Technik.

Man muss aber nicht immer 10 h und mehr belichten, auch wenn die Tendez zu längeren Belichtungszeiten geht. Plant man eine Astroreise, steht man eben vor der Überlegung, wenige sehr lange belichtete Objekte zu fotografieren oder eben mehr Objekte abzuarbeiten, die dann aber kürzer belichtet werden. Wie auch immer, ein schön in Szene gesetztes Objekt des Südhimmels ist für uns Nordlichter immer ein Hingucker.

Wir gratulieren den Bildautoren zu dieser gelungenen Aufnahme und freuen uns insbesondere darüber, ein Autorenteam aus dem nicht deutschsprachigen Ausland willkommen zu heißen.

Kommentar zum Bild: Frank Sackenheim

Koordinaten (J2000.0):

RA = 03 h 22 min 42 s, DE = -37° 12' 30"

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