Mein Projekt
Hickson-Galaxiengruppen
Aufnahmeort: Irmtraut/Westerwald - 50,554 N 8,059 E
Teleskop: 12"Lomo-Newton, 1500mm Brennweite (Selbstbau), SBIG ST-7 (ohne ABG)
Die Bilder mancher Galaxiengruppen zeigen nur eine Groesse von 3x3 oder 4x4 Bogenminuten, die Gruppen selbst haben oft sogar unter 1 Bogenminute Durchmesser; um diese Gruppen einigermassen formatfüllend zeigen zu koennen, musste ich das original ST7 Bild von ca. 10x12 Bogenminuten mehr oder weniger stark beschneiden. Diesen Nachteil moechte ich bald durch die Benutzung einer geeigneten Barlowlinse abstellen. Beibehalten moechte ich hingegen das 2fach binning wegen der dann groesseren Empfindlichkeit des KAF 400. Die meisten Aufnahmen sind mit binning (18x18 microns) und zwei - drei Integrationen a 300 sec entstanden. Die Montierung ALT 6-AD wurde von dem in die ST7 integrierten ST4-Chip nachgeführt.
Angeregt wurde mein Interesse an Galaxiengruppen durch ein beeindruckendes Foto einer solchen Gruppe in Daniel Fischers Skyweek, durch Objekte der Saison in interstellarum - Ronald Stoyan - und ganz besonders durch die beiden Berichte zu Shakhbazian-Galaxiengruppen von Andreas Domenico ebenfalls in interstellarum! - Josef Müller
Atlas of Compact Groups of Galaxies - Paul Hickson
Die Galaxien-Gruppen wurden erstmals 1982 indentifiziert. Die zum Katalog gehörenden Bilder wurden mit dem 3.6 m Canada-France-Hawaii Telescope mit einer CCD-Kamera gewonnen. Gefunden wurden die Gruppen in dem photographischen Himmelsatlas des "Palomar Observatory Sky Survey" (POSS). Ziel war es, kompakte, isolierte Gruppen zu finden. Folgende drei Kriterien mussten erfüllt sein:
1. n >= 4 mit m < = mB +3
2. RN >= 3RG
3. Mittlere Oberflaechenhelligkeit <26
zu 1. n ist die Zahl der zur Gruppe gehörenden Galaxien. m ist die geschaetzte Rot-Helligkeit des schwaechsten Gruppenmitglieds, mB die geschaetzte Rot-Helligkeit des hellsten Mitglieds. Es geht also um die population - wenigstens 4 Galaxien in der Gruppe - und um die scheinbare Helligkeit der Galaxien im Vergleich zueinander.
zu 2. Das zweite Kriterium fordert die raeumliche Isolation. Mit dieser Forderung waechst die Wahrscheinlichkeit der Aehnlichkeit der zu einem unabhaengigen System gehoerenden Galaxien. RG ist der Radius des kleinsten Kreises, der die Zentren der Gruppenmiglider umfasst. RN ist die Distanz vom Zentrum des Kreises zu dem naechstn Nicht-Mitglied der Gruppe.
zu 3. Das Kriterium der Kompaktheit - compactness - , es gelten nur Gruppen die nahe genug beienander sind. Die Trennung der Galaxien untereinander ist vergleichbar mit der Groesse der Galaxien selbst. Die mittlere Oberflaechenhelligkeit ist so das passende Mass fuer die Kompaktheit des Systems.
... und nun zu meinen Bildern der ersten 28 Hickson-Gruppen!
Hickson 33
Ein Quartet aus vorwiegend elliptischen Galaxien. Die drei hellsten Galaxien haben sich gegenseitig überlappende Hüllen. Die hellste Galaxie (a) ist auch eine starke Radioquelle. Die vier Galaxien haben 15.35 - 16.73 mag (BTC). Die Radialgeschwindigkeit der vier Galaxien liegt zwischen v = 7570 und 8006 km/s. Das ergibt bei einer mittleren Hubble-Konstanten von 75 eine Entfernung von 104 Mpc.
Hickson 36
Diese Gruppe enthaelt vier Galaxien mit sehr unterschiedlicher redshuft. Ein heller Stern befindet in der linken oberen Ecke der Aufnahme. Da seine Helligkeit zum bloomen fuehrt, habe ich das Foto an der Stelle besonders beschnitten. Die magnituden der vier Galaxien reichen von 14.5 - 17.08 mag. Die Radialgeschwindigkeit reicht von v = 3808 - 6333 - 8635 - 15668 (a-d); es ergibt sich also eine Entfernung von 50.7 - 84.4 - 115.13 - 208.9 Mpc. Die Galaxien liegen also weit auseinander!
Hickson 37
Bei dieser Gruppe handelt es sich um ein kompaktes Quintet mit zwei dominierenden Galaxien (a + b). Drei Galaxien sind Radioquellen. Die Spiralgalaxie (b) ist auch eine Infrotquelle. Wie auch in anderen kompakten Gruppen so resultieren auch in dieser Gruppe die Roentgen- und Infrarot-Emissionen aus der Interaktion zwischen den Galaxien. Interaktion ist natuerlich nur moeglich, wenn die Galaxien der Gruppe recht nahe zusammen liegen, daher wundert es nicht, dass die Radialgeschwindigkeiten der Galaxien bei ca. v (km/s) = 7000 liegen (= 93.33 Mpc = 304 Mio. Lj.)
Hickson 38
Diese Gruppe enthaelt das interagierende Paar Arp 237 (b und c, im E). Galaxie b ist eine Infrarotquelle. In gleicher Entfernung wie dieses Paar liegt die Galaxie a im SW. Dieses Triplet hat mit 12.9 km/s eine besonders niedrige radiale Dispersiongeschwindigkeit, was so viel bedeutet - wenn ich es richtig verstanden habe - , dass bei solchen Gruppen der "Galaxienkannibalismus" oder das "merging" sich in astronomisch gesehen recht kurzer Zeit vollzieht und die Galaxien zu einem einzigen massenreichen Objekt verschmelzen. (siehe dazu auch interstellarum Nr.15: Shakhbazian-Galaxiengruppen - Teil II, A. Domenico)
Hickson 39
Hickson 39 erstreckt sich ueber nur gut eine Bogenminute von SSE nach NNW. In gleicher Reihenfolge erkennt man die schwachen Galaxien c=17.3 mag, b=17.4 mag, a (die hellste!) = 16.9 mag und d=17.6 mag. Galaxie a erstreckt sich auf dem Foto ueber 11.7 arcsec. Alle vier Galaxien haben in etwa die gleiche redshift. Die Radialgeschwindigkeit betraegt ca. 21000 km/sec, dh. sie sind etwa 280 Mpc oder fast 1 Mrd. Lichtjahre entfernt! Das Gesamtfoto zeigt ein Feld von ca. 7 x 4.5 Bogenminuten. Die Spiralstruktur der suedlichsten Galaxie ist leider nur mit viel gutem Willen zu erkennen.
Hickson 40
Diese herrliche und daher besonders bekannte Hickson-Gruppe 40 ist auch bekannt als Arp 321 und als VV 116. Es handelt sich um eine sehr kompaktes Quintet von sich ueberlappenden Galaxien. Deutlich sind gezeitenbedingte Verformungen bei den Spiralgalaxien zu erkennen. Eine ganz besonders herrliche Aufnahme dieser Gruppe gibt es im Catalog of Images by Subaru Telescope. Der Spiegel dieses japanischen Teleskopes hat ca. 8 (acht !) Meter mehr Durchmesser als der Lomo-Spiegel meines Newtons!! First Light dieses modernen Teleskops war am 28. Januar 1999. Die Subaru-Aufnahme entstand im Cassegrain Fokus, 480 sec Integrationszeit mit dem Filter J und 480 sec mit dem Filter K'. Das Feld des Grossteleskops: 1.9 x 2.9 arcmin. Aufschlussreich ist auch die Erklaerung (Subaru Telescope: Science: Press Release: first light) zu der Aufnahme:
Single, isolated galaxies are rather rare in the Universe. They tend to form groups or clusters. A system with two galaxies is called a binary galaxy, a system containing more than two but less than several dozen galaxies is called a group, and a big system containing more than this is called cluster. There are groups of galaxies in which the members are in so small a space that they appear to be touching each other. These are called compact groups of galaxies. - The image shown here is a compact group of galaxies at a distance of 300 million light years in the constellation of Hydra. It is the 40th group in Hickson's catalog and is therefore called Hickson Compact Group (HGC) 40. From top to bottom, the 5 galaxies in the group are a spiral, an elliptical, two more spirals, and a lenticular (SO). They clearly appear to be touching each other. Interaction often occur in compact groups where galaxies are located so close to each other. Evidence of tidal interaction as a result of mutual gravitational attraction is actually seen in all 3 spiral galaxies in the group. The SO galaxy at the bottom also show evidence of interaction at its nucleus. Computer simulazions show that, as a result of gravitational interaction, galaxies merge to form 1 or 2 giant galaxies in a time scale short compared to the age of the Universe. We may be observing such a merger here. Two blueish white dots in the image are stars in our own Galaxy. Small reddish objects are galaxies located billions of light years away. They aappear redder than the members of HCG40 because of the Doppler effect caused by the expansion of the Universe.
Hickson 42
Diese Hicksongruppe wird gepraegt durch die grosse elliptische NGC 3091 (Galaxie a). Diese Galaxie ist eine Roentgenquelle. Hinzu kommen drei kleinere, schwaechere Begleiter. Die Gezeitenkraefte von NGC 3091 haben aus der kleinen nord.-westl. Galaxie (c) ein kompaktes, gepluendertes Objekt gemacht (mag 14). Die Radialgeschwindigkeit (v) der vier Galaxien betraegt ca. 4000 km/s.
Hickson 43
Ein Quintet aus Spiral- und SO-Galaxien plus eine schwaechere Galaxie mit deutlich hoeherer redshift. Das Quintet hat eine Radialgeschwindigkeit von ca. 10000 km/s, die schwache Galaxie (f) eine v = 19505 km/s, also eine ca. Entfernung von 260 Mpc=848 Mio. Lj.
Hickson 44 N
Eine Gruppe von vier nahen NGC Galaxien. Die Gruppe ist auch bekannt unter dem Namen Arp 316 oder VV 307. Die drei Spiralgalaxien zeichnen sich durch morphologische Pekuliaritaet aus und sind Roentgenquellen. Bemerkenswert ist die dust lane in der grossen Galaxie (a).
Hickson 44 S
Diese Galaxie gehoert zur Hickson Galaxiengruppe 44 und liegt im SW der anderen Gruppenmitglieder. Es ist die mag 13 helle Galaxie c (SBc-Galaxie). Es ist deutlich ein aeusserer Ring zu erkennen.
Hickson 46
Hickson Gruppe 46 ist ein Quartet von early-type Galaxien. Die beiden Galaxien in der Mitte des Bildes (b und c) scheinen miteinander in Kontakt zu stehen. Galaxie a - im SW - ist eine Roentgenquelle. Alle vier Galaxien der Gruppe haben eine zueinander passende Radialgeschwindigkeit von ca. v = 8 000 km/sec
Hickson 47
Dieses Quartet zeichnet sich aus durch eine besondere (pekuliare) elliptische Galaxie (b) die ueber eine Bruecke in Kontakt steht mit der Spiralgalaxie (a). Beide Galaxien sind Radioquellen. Die elliptische Galaxie hat eine kompakte nukleare Quelle und die Spiralgalaxie einen Ring von Roentgenemissionen.
Hickson 48
Diese Hicksongruppe enthaelt die dominante, elliptische Galaxie IC 2597 (a). Galaxie d (mag 16.7) liegt im NW, suedlich davon die Galaxie c, die eine deutlich hoehere Radialgeschwindigkeit hat und deswegen fuer die dynamische Analyse nicht in Frage kommt. ( Diese Gruppe wurde bei schlechtem seeing und maessiger Durchsicht aufgenommen; hinzu kommt, dass sie bei einer Deklination von -26 48 57 liegt.)
Hickson 49
Ein kleines sehr kompaktes Quartet! Alle vier Galaxien der Gruppe zusammen sind kleiner als eine eine mittlere, hellere Spiralgalaxie. Interaktion zwischen allen vier Galaxien ist deutlich zu erkennen, besonders bei Galaxie b im SE. Die Geschwindigkeitsdispersion (radial velocity dispersion) ist mit 33.9 km/s sehr niedrig! Die Geschwindigkeitsdispersion bezeichnet den Bereich der Abweichungen der Geschwindigkeiten einzelner Sterne von der am Ort des jeweiligen Sterns in der Galaxie herrschenden Rotationsgeschwindigkeit. Spiralgalaxien haben in der Regel eine geringe Geschwindigkeitsdispersion (ca. 30 km/s), rotieren also "im Gleichschritt". Die langsamer rotierenden elliptischen Galaxien hingegen haben meist eine Geschwindigkeitsdispersion zwischen 200 und 300 km/s. So ist ihre Geschwindigkeitsdispersion wesentlich groesser als ihre Rotationsgeschwindigkeit: Ungeordnete Bewegung dominiert.
Hickson 50
Die Aufnahmen dieser kleinsten Gruppe entstand am "Abend der Lichtverschmutzung", besser gesagt, am Abend des aufregenden Ereignisses des Polarlichtes!!! Drei Aufnahmen a 300 sec mit der ST7 , non ABG, gebinnt auf 18x18 micron am 12 Zoll LOMO-Newton mit 1500 mm Brennweite. Die Gruppe 50 hat die hoechste redshift von allen Hicksongruppen, sie ist fast zwei Mrd. Lichtjahre entfernt und praesentiert sich als Gruppe aus fuenf ringförmig angeordneten Galaxien (W-E Durchmesser 45 arcsec, N-S-Durchmesser 25 arcsec). Die Geschwindigkeitsdispersion ist mit 467.7 km/s sehr hoch! Hickson nimmt an, dass die Galaxien sich in einer Umlaufbahn um ein starkes , aus Dunkelmaterie bestehendes Gravitationsfeld befinden. Ich habe an dem Abend spaeter noch zwei 600 sec Aufnahmen von Hickson 50 gemacht, aber die Aufnahmen sind nicht so gut: Der zweite Durchgang des Polarlichtes warf sein "roten Schatten" in Form eines blutrot angelaufenen Himmels bis in Feld der Hickson Gruppe 50. Das tat den schwaecher als mag 20-Sternen der Aufnahme nicht gut! Die Gruppe ist derart kompakt, dass man ueberlegt mit Okularprojektion zu Werke zu gehen!
Hickson 51
Die Gruppe 51 besteht aus einem Quintet. Hinzu kommen zwei kleine Begleiter. Die helle SO Galaxie (c) im SE ist enthaelt Roentgenquelle. Die beiden kleinen Begleiter liegen suedlich bezw. suedoestlich der Hauptgalaxie (a).
Hickson 52
Die Gruppe 52 ist ein loses Triplet von Spiralgalaxien. Galaxie a ist eine SBab, Galaxie b eine Sc und Galaxie c eine Scd-Galaxie. Alle drei haben eine zueinander passende Radialgeschwindigkeit von ca. v = 13000 km/s. Die Galaxie a hat eine bemerkenswerte Ringstruktur und Galaxie c im Sueden schwache aber weit offene Spiralarme. Die kleine, schwache Galaxie (d) im SW der Hauptgalaxie hat eine erheblich niedrigere redshift als die anderen Galaxien. Sie hat eine magnitude (BTC) von 16.76.
Hickson 53
Diese Gruppe ist auch bekannt unter dem Namen Rose 27. Sie besteht aus einer grossen Spiralgalaxie (a) im Norden und kleineren, schwaecheren, aufeinander einwirkenden Nachbarn. Die vierte, schwache Galaxie (d) im E hat eine deutlich hoehere redshift, ist eine Hintergrundgalaxie. Das Triplet (a,b,c) hat eine relativ niedrige Geschwindigkeitsdispersion und ein niedriges Masse-Leuchtkraft-Verhaeltnis.
Hickson 54
Hickson 54 ist eine bemerkenwerte, besonders kleine Gruppe. Die vier Hauptdarsteller reihen sich wie eine kleine Kette, ueber nur 45 arcsec, von NE nach SW auf. Die kleine, schwache Galaxie (d) im NE wird mit Blau-Magnitude von 18.7, die zweite (e) in Richtung SW mit mag 16.8 angegeben. Eine diffuse Huelle ist um die beiden (a, b) anderen Galaxien zu erkennen. Galaxie a ist eine Spiralgalaxie. Mit gutem Willen ist um die gesamte Gruppe ein diffuser Ring von Emissionen zu sehen.
Hickson 55
Dies ist eine regelrecht berühmte Gruppe. Es ist die Nummer 172 im Katalog von Vorontsov-Vel'yaminov. Es handelt sich um eine sehr kompakte Gruppe in Form einer linearen Kette von 5 Galaxien. Vier der Galaxien haben eine zueinander passende redshift, eine Radialgeschwindigkeit von v = ca. 16 000 km/s. Die zweite Galaxie (von N her gesehen), die Galaxie e der Gruppe ist eine kleine, schwache Spiralgalaxie mit deutlich hoeherer redshift (V=36 880 km/s = 490 Mpc = 1 Mrd 600 Mio LJ !!) Die Galaxie ganz im E der Aufnahme (PGC 35662) gehoert nicht zur Gruppe. Das Objekt im NNE der Gruppe kann ich mir bisher nicht erklaeren.
Hickson 56
Diese Gruppe besteht aus fuenf Galaxien. Drei davon scheinen in engem Kontakt zu stehen, sich gegenseitig zu beeinflussen. Zei von diese drei Galaxien sind Radioquellen. Es wurden ebenfalls Infrarot-Emissionen in dem interagierenden Feld festgestellt. Laut Guide 7 wird die zweite Galaxie (b) von E her gesehen als Mk 176, Markarian 176 bezeichnet. In P. Hickson's "Atlas of Compact Groups of Galaxies" wird H56A als Markarian 176 geführt. (Danke Jens)
Hickson 57
Eine grosse Gruppe von 8 Galaxien, auch bekannt als Arp 320 und als VV 282. Bei 7 der Galaxien wurde die redshift untersucht und als zueinander passend gefunden! Laut "The Night Sky Observer's Guide" sind die Galaxien dieser Gruppe mit 16/18 Zoll-Teleskopen bei 150x unter dunklem, transparentem Himmel zu sehen. Laut DSL 98 hat Klaus Wenzel NGC 3746, 3745, 3748, 3751, 3750 und 3753 mit einem, 317 mm - Newton bei 312 x gesehen. Hickson d (NGC 3754 steht wohl zu nah an der deutlich helleren Galxie (a). Laut Luginbuhl und Skiff sind vier der Mitgkieder der Gruppe schon mit 25 cm zu sehen. Auch hier der Hinweis, dass 3753 und 3754 nicht zu trennen sind.
Hickson 58
Eine lockere Gruppe von 5 Galaxien, meist Spiralgalaxien. Die hellste Galaxie (a) weist Infrarot- und Radioemissionen auf. Galaxie c ist eine schwache Radioquelle. Die Grupp liegt zwischen Leo und Virgo. Die Bedingungen bei der Aufnahme waren alles andere als optimal (Wind(. Daher konnte keine zweite oder gar dritte Aufnahme gemacht werden. Es handelt sich bei der Aufnahme um eine einzige 300 sec Integration, allerdings gebinnt (18x18 microns) mit der ST7 non ABG am 12 Zoll-Newton, 1500 mm. Darkframe mit CCDOPS, Kontrast und Helligkeit geregelt sowie invertiert und zu jpg-Datei umgewndelt mit AstroArt.
Hickson 61
Vier herrliche Galaxien bilden diese aesthetische Gruppe, die nach dem catalog of Rose auch "the box" genannt wird.Eigentlich handelt es sich um ein Triplet, da die grosse irregulaere Galaxie (b, NGC 4173) eine erheblich niedrigere redshift aufweist als die anderen Gruppenmitglieder. Im DSL bestaetigt Klaus Wenzel die Sichtung der mag 13 hellen Galaxie a (NGC 4169) mit seinem 317 mm-Newton bei 170-facher Vergroesserung. Herbert Zellhuber hat sie sogar bei 80x mit seinem 200 mm Selbstbau-Newton gesehen. Die Aufnahme unten ist ein aus zwei 300 sec-Aufnahmen addiertes Bild dieser interessanten Gruppe.
Hickson 62
Gruppe 62 ist ein Quartet aus early-type Galaxien. Die beiden groessten Galaxien (a,b) ueberlappen sich und scheinen sich gegenseitig zu beeinflussen. Die hellere Galaxie enthaelt eine kompakte nukleare Radioquelle. Der ROSAT x-ray Satellit hat eine hohe Rate an heissen X-ray emittierenden Gasen festgestellt. Der stoerende helle Stern zwischen den drei noerdlichen und der suedlichen Galaxi ist SAO 139019 mit 13.36 mag
Hickson 63
Und nun zu dieser Gruppe 63! Sie werden sagen: Kein gutes Bild! Ich werde antworten: Die Aufnahme habe ich dem glücklichen Umstand zu verdanken, dass ich eine der wenigen Naechte erwischt habe, in der diese schwierige Galaxie ueberhaupt abzulichten war. Die vier locker beieinanderstehenden Galxien sind erstens recht schwach ( mag 14 - mag 17), dann haben sie insgesamt nur einen Durchmesser von ca. 3 Bogenminuten und ausserdem sind sie bei einer Deklination von -32° 30'15.8'' zu suchen! ... und trotzdem ist die Spiralstruktur der suedlichsten Galaxie deutlich zu erkennen. Aber zugegeben: Vielleicht wiederhole ich die Gruppe eines Tages von anderem Ort!
Hickson 64
Diese Gruppe besteht aus einem interagierenden Triplet. Grosse Materialfahnen ziehen sich von der suedlichsten Galaxie (a) hinueber zur Galaxie b und schliessen diese ein. Im Norden befindet sich die zur Gruppe gehoerende Galaxie H64c. Endlich kann ich mit diesem Foto einmal mehr zeigen als auf Hickson's Originalfoto abgebildet ist!!! Im Hickson-Katalog heisst es naemlich: " ... no CCD image is available for galaxy c". Auf meiner hier abgebildeten Aufnahme ist diese Sd-Galaxie deutlich ganz im Norden zu sehen.
Hickson 65
Gruppe 65 ist ein kompaktes Quintet recht heller Galaxien. Ausgedehnte, sich ueberlappende Aussenbereiche der elliptischen Galaxien sind sichtbar. Alle fuenf Galaxien haben eine in etwa uebereinstimmende Radialgeschwindigkeit von v = 14 600 km/s. Bei einer mittleren Hubble-Konstante von 75 ergibt das eine Entfernung von ca. 195 Mpc (das entspricht einer Entfernung von ca. 636 Mio. Lichtjahren). Uebrigens auch diese Gruppe hat eine Deklination von nur -29 d !
Hickson 68
Drei nahe Galaxien. die auch Radioquellen sind, bilden den Hauptbestandteil der Gruppe 68. Die zwei schwaecheren Galaxien (d und e) im E sind aber wohl auch mit der Gesamtgruppe interagieren. Alle fuenf Galaxien haben die annaehernd gleiche Radialgeschwindigkeit von etwa v ~ 2 300 km/s. Auf der W-Seite stoert ein heller Stern! Das Bild ist aus 3x100 sec Integrationen entstanden mit der gebinnten ST7 an dem 12-Zoll-Newton (1500 mm Brennweite). Bei der Bidbearbeitung habe ich Darrkframes gemacht, hot- und cool-pixels entfernt mit border den Ausschnitt bestimmt und dann in *.fit und als *.jpg abgespeichert. (Ende des ersten Durchgangs: 28/100 kompakten Hicksobgruppen!)
