Der Sternhimmel im Mai: Galaxien in der Jungfrau - mit Teleskop und Computer

Die Galaxien M 104 und M 100 können mit Amateurgeräten beobachtet werden. Der Virgo-Galaxienhaufen bietet Anlass für die Frage nach der Verteilung der Materie im All.

Beobachtung der Sombrero-Galaxie

Die bekannteste Galaxie im Sternbild Jungfrau ist die Sombrero-Galaxie (M 104). Sie ist etwa "nur" 30 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und wird daher nicht dem etwa 65 Millionen Lichtjahren entfernten Virgo-Galaxienhaufen zugerechnet (siehe unten). Abb. 4 zeigt eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops von der Spiralgalaxie. Ihr Name bezieht sich auf die von einem markanten Staubband gebildete "Hutkrempe". M 104 ist bereits mit Teleskopen ab 80 Millimeter Objektivdurchmesser zu sehen. Um den Staubring visuell zumindest schwach erkennen zu können, sind 150 Millimeter und bei 100-facher Vergrößerung eine klare und ruhige Atmosphäre erforderlich. Zeichnungen von Amateurastronomen im Internet geben wieder, was unter optimalen Bedingungen und bei ausgiebigem "Einsehen" von M 104 zu erkennen ist. Die Zeichnungen zeigen daher mehr, als beim Blick durch das Teleskop einer Volkssternwarte mit einer Schülergruppe zu erwarten ist.

M 104, Hubble-Weltraumteleskop
+Abb. 4: Die Sombrero-Galaxie (M 104)

Der Virgo-Galaxienhaufen

Mehr als 1.300 Galaxien

Das Sternbild der Jungfrau wirkt mit ihrem einzigen auffälligen Stern, Spica, recht unspektakulär, hat es aber in sich. In Abb. 5 (Stellarium Screenshot) sind nur einige Galaxien aus dem Katalog von Charles Messier (1730-1817) und dem "New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars" (kurz: NGC) verzeichnet. Die Häufung der Objekte in der Jungfrau ist unübersehbar. Tatsächlich beherbergt das Sternbild mindestens 1.300 Galaxien. Der sogenannte Virgo-Galaxienhaufen (Virgo ist die lateinische Bezeichnung für Jungfrau) hat einen Durchmesser von gut neun Millionen Lichtjahren. Sein Zentrum ist etwa 65 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Astronomen schätzen die Gesamtmasse des Haufens auf etwa drei Billiarden Sonnenmassen.

Galaxienhaufen in der Jungfrau (Virgo); erstellt mit Stellarium
+ Abb. 5: Galaxienhaufen in der Jungfrau (Virgo)

Unser Superhaufen und der "Große Attraktor"

Zusammen mit anderen Galaxienhaufen, darunter auch die "Lokale Gruppe" (der Galaxienhaufen, dem unsere Milchstraße angehört), bildet der Virgo-Haufen den sogenannten Virgo-Superhaufen. Dieser Gigant wird nun selbst vom "Großen Attraktor" angezogen, der südlich des Sternbilds Skorpion liegt und dessen Beobachtung uns die Milchstraße verwehrt. Zudem scheint ein weiterer Superhaufen weit hinter dem "Großen Attraktor" an unserer Milchstraße zu ziehen, die sich mit 625 Kilometern pro Sekunde auf den Attraktor zubewegt.

Virtueller Flug zum Virgo-Galaxienhaufen

Auch wenn der Galaxienhaufen durch seine Dimension beeindruckend ist - nur einige Objekte können mit kleineren Amateurgeräten beobachtet werden (zum Beispiel M 100). Recht beeindruckend für Schülerinnen und Schüler kann dagegen die Beamer-Präsentation eines virtuellen Flugs zur Riesengalaxie M 87 im Zentrum des Virgo-Haufens sein. Die Animation kann von der Webseite der Universität Hawaii heruntergeladen werden. Abb. 6 zeigt einen Screenshot aus dem wirklich "großen Kino", kurz vor der Ankunft bei M 87. Die elliptische Galaxie hat eine Masse von mehr als 2,5 Billionen Sonnen. Auf dem Weg zu M 87 führt der Flug - noch vor unserer kosmischen Haustür - unter anderem an Orion-, Pferdekopf- und Krebsnebel vorbei. Auch der Andromeda-Galaxie und der großen Magellanschen Wolke mit dem Tarantelnebel wird ein kurzer Besuch abgestattet.

M 87; Screenshot aus der Animation "Flight to the Virgo Cluster"; Universität Hawai
+Abb. 6: M 87; Screenshot aus der Animation "Flight to the Virgo Cluster"

Die "Millennium-Simulation"

Gebilde wie der Virgo-Galaxienhaufen zeigen, dass die Materie im Universum nicht gleichmäßig verteilt ist. Wie diese klumpige Struktur entstanden ist, ist für Kosmologen eine spannende Frage. Man vermutet, dass dabei die mysteriöse Dunkle Materie bereits im frühen Universum eine entscheidende Rolle gespielt hat. Im Jahr 2005 hat das internationale Virgo-Konsortium unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik in Garching bei München die bis dahin aufwendigste Simulation zur kosmischen Strukturbildung vorgestellt. Die Ergebnisse stimmen recht gut mit den Beobachtungen der Astronomen überein und zeigen eine netzartige Struktur der Materieverteilung mit Materieansammlungen in der Größe von Galaxien und Galaxienhaufen (Abb. 7).

Autor

Avatar
Dr. André Diesel

Zum Profil

Lizenzinformation

Frei nutzbares Material
Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.

In Kooperation mit

Internationales Astronomiejahr 2009

Dieser Unterrichtsvorschlag wurden im Rahmen des Internationalen Astronomiejahrs 2009 (IYA2009) bei Lehrer-Online veröffentlicht.