NGC 7978  |  M15
© HST / NASA, Hubble Heritage Team
 

 
NGC 7078
RA: 21 29 58.38 Dec: 12 10 00.59 (J2000)
 
 
M 15
RA: 21 29 58.38 Dec: 12 10 00.59 (J2000)
 
 
Kugelsternhaufen
Sternbild:    Pegasus
 
 
Rotverschiebung:            -
Entfernung:           40.000 Lj
 
 
Durchmesser in arcmin:   12'
Durchmesser:       139 Lj
 
 
Absolute Helligkeit:        -9,14M
Scheinbare Helligkeit:     6,3m
 
 
Entdeckt: 1746

Jean-Dominique Maraldi

 
 
Teleskop: HST 2,4m
Jahr: 1994
 

 
 
 
 
Das Bild wurde mit Bezug zum Aladin Sky Atlas nach Norden ausgerichtet.
Die Angaben entsprechen der Nasa-MAST- oder NED- Datenbasis. Ho=74,2
 
 
 
 
 
Bemerkungen zum Bild: NGC 7078 = M 15
Objekt der Milchstraße

Das Bild des Hubble Space Teleskops zeigt den Kugelsternhaufen NGC 7078 des New General Catalogue von Johan Ludvig Emil Dreyer im Sternbild Pegasus. In Charles Messiers Katalog der Nebel besitzt er die Nummer 15.

Der Kugelsternhaufen M15 / NGC7078 soll etwa 100.000 Sonnen umfassen von denen die meisten ein Alter von 12 Mrd. Jahren erreicht haben.und etwa 80% der Sonnenmasse besitzen. Das Alter diese Kugelsternhaufens reicht also, wie das der anderen, etwa 150 Kugelsternhaufen unserer Milchstrasse, weit in die Anfänge des Universums hinein. M15 ist etwa 40.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, kann aber wegen seiner Größe mit dem blossen Auge als verschwommener Fleck gesehen werden. Er besitzt er mehrere Besonderheiten.

M15 ist er der einzige Kugelsternhaufen, bei dem ein planetarischer Nebel bekannt ist. Dieser trägt die Bezeichnung Pease1 oder (Kuestner 648) K648 und wird durch den rosaroten Fleck, oben rechts im Bild dargestellt.

Zwei weitere Besonderheit sind die, dass M15 nach M3 die bisher größte bekannte Zahl an veränderlichen Sternen, Chepheiden, beherbergt. Es wurden bisher 112 Stück aufgefunden., zudem soll der Kern dieses Haufens sehr dicht gepackt sein, wie Bilder des Hubble Space Teleskops aus dem Jahr 1994 belegen. Die Sterne bewegen sich in seinem Zentralbereich mit sehr hoher Geschwindigkeit, weshalb man hier schon seit geraumer Zeit ein supermassives Objekt vermutete, das möglicherweise ein Schwarzes Loch wäre.

Diese Annahme konnte im Jahr 2002 durch die Wissenschaftler Roeland Van der Marel und Michael Rich belegt werden. Das Schwarze Loch in M15 besitzt eine Masse von rund 4000 Sonnen und schliesst mit dem ebenfalls 2002 gefundenen schwarzen Loch im Kugelsternhaufen G1 der Andromeda Galaxie, mit ca. 20.000 Sonnenmassen, die Lücke in der Massenverteilung von Schwarzen Löchern eines Supernovaüberrests und solchen schwarzen Löchern die in Galaxiekernen vermutet werden, und die mehrere Millionen Sonnenmassen schwer sind.

Die meisten Sterne von M15 leuchten noch in kräftigem, blau-weissem Licht. Dies spricht bei ihrem Alter von etwa 12 Mrd. Jahren dafür, dass ihre anfängliche Menge an Wasserstoffgas kleiner war, als die der Sonne. Beobachtungen mit dem Hubble Space Teleskop ergaben, dass ihre Anfangsmasse etwa 80% der Masse unserer Sonnen betrug. Diesem Umstand folgend leuchten sie nicht so hell wie die Sonne und verfügen auch über eine geringere Oberflächentemperatur als diese, andererseits leben sie aber durch diesen Umstand länger. So gehören sie noch zu den Sternen der Anfangsausstattung in unserer Milchstrasse. Unsere Sonne, die maximal 9 Mrd. Jahre blau leuchten wird, ist bereits ein Stern der zweiten Generation.

Für die rötlich-orange leuchtenden Sterne im M15 gilt gleiches wie für die blauen Sterne. Jedoch war ihre Anfangsmasse geringfügig größer. Daraus folgend verbrennen sie ihren Wasserstoffvorrat schneller, so dass er nun nahezu aufgebraucht ist. Die Folge ist, dass sich die Sterne zu Roten Riesen aufgebläht haben um jetzt die letzten Reserven zu verbrennen. Damit befinden sie sich im letzten Stadium ihres Daseins als Stern. Mit dieser Feststellung beginnt das Problem der Astrophysiker.

Oben links im Bild ist ein lila Farbklecks zu erkennen, der den Planetarischen Nebel Pease 1 oder Kuestner 648 (K648) darstellt. Solche Nebel entstehen, in der Endphase Roter Riesen bevor diese zu Weissen Zwergen zusammenfallen. K648 ist etwa 4.000 Jahre alt, also noch sehr jung und wurde bereits im Jahr 1928 von dem amerikanischen Astronomen F.G.Pease entdeckt. Seither konnten nur drei weitere solcher Nebel in Kugelsternhaufen gefunden werden. Sie sind untypisch für Kugelsternhaufen und die Astronomen meinten auch den Grund hierfür zu kennen. Sterne mit einer so geringen Masse wie sie in Kugelsternhaufen vorkommen, so vermutete man, wären nicht in der Lage auffällige, planetarische Nebel abzusondern, weil ihnen die dafür notwendig Strahlungsenergie fehlen würde. K648 ist somit eine Besonderheit, die es nicht geben dürfte .. die aber augenscheinlich existiert.

Um ihre Theorie nicht 'über den Haufen' schmeißen zu müssen, entwarfen die Astrophysiker Modelle dafür, wie ein Stern mit geringer Masse zu mehr Materie kommen könnte, um einen ausgeprägten Planetarischen Nebel bilden zu können. Eine Idee war, dass es einen engen Begleiter des alternden Sterns geben möge, von dem dieser die fehlende Materie, aufgrund seiner höheren Gravitation, abgesaugt habe. Untersuchungen von K648 im Jahr 2000, mit dem Hubble Space Teleskop konnten diese Annahme jedoch nicht bestätigen. Gesichert wurde, dass der Reststern von K648 noch etwa 60% der Sonnenmasse besitzt und eine Oberflächentemperatur von etwa 40.000 Kelvin. Ein Begleitstern jedoch, konnte nicht gefunden werden.
Nun nimmt man an, dass der Stern von K648 möglicherweise vor seinem Zusammenbruch mit einem zweiten Stern zusammenstieß und mit diesem verschmolz, so dass die gemeinsame Masse beider Sterne den planetarischen Nebel hervorzurufen vermochte. Diese Hypothese wird vermutlich bis zu einer Beobachtung eines solchen Vorgangs oder von neuen Erkenntnissen bezüglich der physikalischen Abläufe in sterbenden Sternen, bestehen bleiben. Bis dahin wird K648 ein interessantes Mysterium bleiben.
 

NGC 7978  |  M15
© 1994 HST / Nasa, ESA
 
Das letzte Bild wurde mit dem Hubble Space Teleskop im April 1994 aufgenommen. Vier Monate nachdem seine Linsen durch Astronauten repariert wurden. Es zeigt die Kernregion des Kugelsternhaufens M15, kurz vor dem Leistungsende des Teleskops was Vergrößerung und Auflösung angeht.
Wer die vielen Kugelsternhaufen des Messiers Kataloges betrachtet wird sich sicher irgendwann fragen, was in den hellen überbelichteten Kernbereichen los ist. Hubble bringt es an den Tag .. es gibt dort Sterne, mit zunehmender Dichte zur Mitte hin. Allerdings wurde auch klar, dass die Leistung dieses Teleskops noch immer nicht ausreicht um den zentralen Punkt des Haufens aufzulösen und hier steckt das Geheimnis.
Die Astronomen erreichten die absoluten Grenzen bei einem Ausschnitt, der noch 0,06 Lichtjahre im Durchmesser war. Das entspricht etwa 100 mal dem Abstand Sonne - Pluto. Von hier ab war keine Auflösung der Einzelsterne mehr möglich. Bis dahin aber stiegt die Anzahl der Sterne pro Flächeneinheit unablässig an .. und zwar stärker als man es sich bisher vorstellte.
Die Sterne besitzen hier im Kernbereich eine sehr große Geschwindigkeit und sausen 'wie ein Bienenschwarm' in diesem Bereich herum. Darüber welche physikalischen Abhängigkeiten diese Bewegungen verursachen, waren sich die Astrophysiker bis 2002 nicht sicher. Ein Schwarzes Loch wurde zwar lange in Betracht gezogen, doch hinterließ seine Theorie noch Erklärungslücken bezüglich der eigentümlichen Bewegungen der Sterne. Seit 2002 will man sich dennoch sicher sein, ein Schwarzes Loch von etwa 4000 Sonnenmassen im Kern von M15 annehmen zu dürfen.
 
 
 siehe auch Kugelsternhaufen
 
 
Hilfsmittel
 

Astro.GoBlack.de