Messier 101 – Die Feuerradgalaxie

Messier 101, auch als Feuerradgalaxie oder Pinwheel Galaxy bekannt, ist eine der eindrucksvollsten Spiralgalaxien des nördlichen Himmels. Sie befindet sich im Sternbild Großer Bär und ist nahezu frontal zur Erde ausgerichtet. Mit einem scheinbaren Durchmesser von etwa 28 Bogenminuten erscheint sie größer als der Vollmond, besitzt jedoch eine vergleichsweise geringe Flächenhelligkeit. Ihre Entfernung beträgt rund 21 Millionen Lichtjahre, wodurch ihr Licht die Galaxie zu einer Zeit verlassen hat, als die menschliche Zivilisation noch in ihren Anfängen stand.

Kurzfacts & Eigenschaften

Entdecker: Pierre Méchain (1781)
Sternbild: Großer Bär
Entfernung: ca. 21 Mio. Lichtjahre
Tatsächlicher Durchmesser: ca. 170.000 Lichtjahre
Visuelle Helligkeit: ca. 7,9 mag
Winkelausdehnung: ca. 28′ × 26′
Galaxientyp: SA(s)cd
Orientierung: nahezu frontal
Weitere Bezeichnung: Pinwheel Galaxy, Feuerradgalaxie

Struktur und Aufbau der Galaxie

Astrophysikalisch zählt Messier 101 zu den sogenannten Grand-Design-Spiralgalaxien, deren weit ausladende Spiralarme reich an Gas und Staub sind und zahlreiche rosafarbene H-II-Regionen zeigen. Diese Gebiete stehen für aktive Sternentstehung, bei der junge, massereiche Sterne das umgebende Wasserstoffgas ionisieren. Auffällig ist die asymmetrische Gesamtform der Galaxie, die auf gravitative Wechselwirkungen mit mehreren kleineren Begleitgalaxien zurückgeführt wird.

Der zentrale Bereich der Galaxie wirkt vergleichsweise kompakt und gelblich, da dort überwiegend ältere, massearme Sterne dominieren. Dort dominieren ältere, massearme Sterne. In den Spiralarmen überwiegen hingegen bläuliche Farbtöne, verursacht durch junge, heiße Sterne mit kurzen Lebensdauern. Dunkle Staubbänder ziehen sich als feine Strukturen durch die Arme und verleihen der Galaxie eine ausgeprägte Tiefenwirkung. Durch die nahezu frontale Perspektive lassen sich diese Details besonders gut erkennen und analysieren.

Außergewöhnlich aktive Sternentstehung in den Außenarmen

Im Gegensatz zu vielen Spiralgalaxien findet in M101 intensive Sternbildung nicht nur im inneren Scheibensystem statt, sondern auch weit außen in den Spiralarmen. Dort liegen riesige H-II-Komplexe, die zu den größten bekannten Sternentstehungsgebieten in Spiralgalaxien zählen. Einige dieser Regionen sind größer als ganze Sternentstehungsareale in der Milchstraße.

Supernova SN 2023ixf – ein zeitlicher Vergleich

Ein besonders anschaulicher Aspekt ergibt sich aus dem Vergleich zweier Aufnahmen aus unterschiedlichen Jahren. Während in der Aufnahme aus März 2022 an der späteren Explositionsposition keine auffällige Struktur zu erkennen ist, erscheint dort in der Aufnahme aus Mai 2023 plötzlich ein deutlich heller Lichtpunkt. Dabei handelt es sich um die Supernova SN 2023ixf, die im Mai 2023 in Messier 101 entdeckt wurde.

SN 2023ixf war eine Supernova vom Typ II, ausgelöst durch den gravitativen Kollaps eines massereichen Sterns am Ende seiner nuklearen Brennphase. Nach der Bekanntgabe der Entdeckung habe ich die Gelegenheit genutzt, das Teleskop erneut gezielt auf Messier 101 auszurichten und die Supernova selbst aufzunehmen. Der direkte Vergleich der beiden Bilder macht das Ereignis unmittelbar sichtbar: An einer zuvor unauffälligen Stelle ist auf einmal ein heller Punkt vorhanden, der im älteren Bild noch vollständig fehlt.

Lage am Himmel und galaktische Umgebung

Messier 101 liegt nordöstlich des Sterns Alkaid, dem äußersten Deichselstern des Großen Wagens. Diese Lage macht sie von mitteleuropäischen Breiten aus über viele Stunden hinweg beobachtbar, insbesondere in den Frühlingsmonaten. Tief belichtete Aufnahmen zeigen neben der Galaxie selbst zahlreiche Vordergrundsterne aus der Milchstraße sowie eine Vielzahl schwacher Hintergrundgalaxien. Dadurch wird die enorme räumliche Tiefe des beobachteten Himmelsausschnitts deutlich sichtbar.

Beobachtbarkeit

Messier 101 liegt nordöstlich des Sterns Alkaid im Großen Wagen und ist von mitteleuropäischen Breiten aus gut erreichbar. Aufgrund ihrer geringen Flächenhelligkeit ist sie visuell anspruchsvoll, fotografisch jedoch sehr lohnend.

Beste Beobachtungszeit: März bis Juni
Kulminationshöhe: sehr hoch für nördliche Breiten
Visuell: unter dunklem Himmel diffus sichtbar
Fotografisch: hervorragend geeignet für lange Belichtungen und hohe Auflösung

Aufnahmedaten
Aufnahmedatum 2022: 12.03.22 - 17.03.22
Belichtung: Bei Gain 100 und -10°C
Luminanz (L) 14 h 20 min
Rot (R) 8 h 10 min
Grün (G) 5 h 45 min
Blau (B) 5 h 45 min
H-Alpha (H) 12 h 10 min
Summe 46 h 10 min
Montierung: Skywatcher AZ-EQ6
Teleskop: TS-Optics CF-APO 155 mm f/8 Deluxe Triplet APO Refraktor
Brennweite: 1280 mm
Kamera: ZWO ASI 2600 MM Pro
Software: ASIAIR, PixInsight, Photoshop

Aufnahmedatum 2023: 23.05.23
Belichtung: RGB 3 h 35 min bei Gain 100 und -10°C
Montierung: Skywatcher EQ8-R
Teleskop: Celestron C11 EdgeHD
Brennweite: 2800 mm
Kamera: ZWO ASI 2400 MC Pro
Software: ASIAIR, PixInsight, Photoshop