M 51 - Whirlpool Galaxie

Die Whirlpool-Galaxie Messier 51 (M51, NGC 5194) im Sternbild Canes Venatici gehört zu den eindrucksvollsten Spiralgalaxien des Nordhimmels. Sie ist etwa 31 Millionen Lichtjahre entfernt und besitzt mit ihren äußeren Strukturen einen Durchmesser von nahezu 100.000 Lichtjahren – damit entspricht ihre Größe ungefähr unserer Milchstraße.

M51 ist eine nahezu von oben sichtbare („face-on“) Grand-Design-Spiralgalaxie. Ihre markanten Spiralarme entstanden vermutlich nicht ursprünglich, sondern wurden durch die gravitative Wechselwirkung mit ihrer kleineren Begleitgalaxie NGC 5195 geformt. Die Begegnung begann wahrscheinlich vor mehreren hundert Millionen Jahren und veränderte die Struktur beider Systeme nachhaltig.

Durch die Gezeitenkräfte wurden Sterne, Gas und Staub aus den äußeren Bereichen von NGC 5194 herausgezogen. Besonders auffällig ist die helle Materiebrücke zwischen beiden Galaxien: Einer der äußeren Spiralarme von NGC 5194 wurde durch die Anziehungskraft von NGC 5195 verzerrt und scheint direkt zu der Begleitgalaxie hinüberzuführen. Heute befindet sich NGC 5195 vermutlich teilweise hinter der Scheibenebene von M51, wodurch diese räumliche Überlagerung besonders deutlich sichtbar wird.

Die gravitativen Störungen erzeugten Dichtewellen in der Scheibe von NGC 5194. Dabei wurde Gas entlang der Spiralarme verdichtet und löste großräumige Sternentstehung aus. Die leuchtenden H-Alpha-Gebiete zeigen die Regionen, in denen junge, heiße Sterne die umgebenden Wasserstoffwolken zum Leuchten bringen. Dies wird besonders deutlich in der separat dargestellten Narrow-Band-Aufnahme, in der die Strukturen der ionisierten Wasserstoffgebiete und damit die aktiven Sternentstehungsregionen hervortreten.

NGC 5195 ist weiterhin gravitativ an M51 gebunden und bewegt sich auf einer Umlaufbahn um die Hauptgalaxie. Weitere Annäherungen werden erwartet, bevor beide Systeme in ferner Zukunft vermutlich miteinander verschmelzen. Die Whirlpool-Galaxie zeigt damit eine Galaxienbegegnung in kosmischen Zeitmaßstäben – ein Beispiel dafür, wie Gravitation Spiralarme formt und neue Sterne entstehen lässt.

Diese Aufnahme ist das Ergebnis eines Langzeitprojekts mit sehr langen Belichtungszeiten, um eine hohe Detailtiefe bei gleichzeitig geringem Rauschen zu erreichen. Die Gesamtbelichtungszeit beträgt 72 Stunden und 35 Minuten. Davon entfallen 41 Stunden und 20 Minuten auf LRGB-Aufnahmen sowie 31 Stunden und 15 Minuten auf Aufnahmen mit Dual-Narrowband-Filter. Der H-Alpha- und O(III)-Anteil wurde mittels Continuum-Subtraktion herausgearbeitet, um die schwachen Strukturen der Sternentstehungsgebiete deutlicher sichtbar zu machen. Durch die große Tiefe der Aufnahme werden zudem zahlreiche lichtschwache Hintergrundgalaxien sichtbar, die weit außerhalb von M51 liegen und einen zusätzlichen Blick in die Tiefen des Universums ermöglichen.

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