Stephans Quintett (Hickson Compact Group 92, Arp 113)
Das Stephans Quintett ist eine Galaxiengruppe, die sich im Sternbild Pegasus befindet. Sie ist eine der bekanntesten und am besten untersuchten Galaxiengruppen. Für die Aufnahme mit dem 14“-RC-Teleskop bei 2.280 mm Brennweite wurden 230 Einzelaufnahmen der Touptek Kamera SkyEye24AC mit je 120s Belichtungszeit verarbeitet. Dies ergibt eine Gesamtbelichtungszeit von 7,7 Stunden. Die Aufnahme ist ein Ausschnitt von 16,5 x 11,9 Bogenminuten (zum Vergleich: der Mond erscheint unter einen Blickwinkel von etwa 30 Bogenminuten). Die unbeschnittene Aufnahme zeigt links dominant die Galaxie NGC 7331, eine Vordergrund-Galaxie in etwa 46 Mio Lichtjahren Entfernung.
Entdeckung und Geschichte
Im Jahr 1876 entdeckte Edouard Stephan, Direktor am Observatorium in Marseille mit dem dortigen modernen 80-cm-Reflektor eine kleine Galaxiengruppe im Sternbild Pegasus. Edouard Stephan nahm die Gruppe ursprünglich als Quartett, zu die er NGC 7317, NGC 7318, NGC 7319 und NGC 7320 zählte.
Später entstand der Begriff „Stephans Quintett“, da NGC 7318 als enges Paar aus NGC 7318 A und B erkannt wurde.
Bald wurde festgestellt, dass die SA-Galaxie NGC 7320 eine geringere Rotverschiebung besitzt und sich „nur“ umgerechnet mit ca. 800 km/s entfernt und in einer Entfernung von 45 Mio Lichtjahren steht. Ihre Entfernung passt somit zur großen Nachbargalaxie NGC 7331, die in 35′ nordöstlicher Richtung zu finden ist.
Für die übrigen Galaxien der Gruppe wurde eine erheblich größere Rotverschiebung gemessen und entfernen sich demnach von uns mit unglaublichen 6.700 km/s, eine Folge der Expansion des Universums. Über die Hubble-Konstante lässt sich die Entfernung auf 290 – 310 Mio Lichtjahren abschätzen.
Die unterschiedliche Rotverschiebung des Lichts ist auf dem Foto deutlich zu erkennen: die Vordergrund-Galaxie NGC 7320 ist an der bläulichen Farbe gut erkennbar.
Anstelle NGC 7320 wird heute NGC 7320C zum Quintett hinzugezählt, so dass es weiterhin fünf Galaxien sind.
Struktur und Zusammensetzung
Das Stephans Quintett besteht aus fünf Galaxien, die sich in einem engen Raum von 5 Bogenminuten befinden. Die Galaxien sind:
- NGC 7317: Eine elliptische Galaxie im Foto unter dem Zentrum
- NGC 7318A: Eine Spiralgalaxie im Zentrum der Gruppe und Teil eines engen Paares mit NGC 7318B.
- NGC 7318B: Eine Spiralgalaxie im Zentrum der Gruppe und Teil eines engen Paares mit NGC 7318A.
- NGC 7319: Eine Balkenspiralgalaxie, hellstes (13,3 mag) und größtes (1,1 x 1,4′) Mitglied der Gruppe und durch einen langen Gezeitenstrom gekennzeichnet.
- NGC 7320C: Eine linsenförmige Galaxie, die sich weiter oben etwas abseits der anderen vier Galaxien befindet, aber dennoch Teil des Quintetts ist.
Der Gezeitenstrom von NGC 7319 ist auf dem Foto etwa 2 Bogenminuten lang, was etwa 170.000 Lichtjahren entspricht und zeigt in Richtung NGC 7320C. Simulationen zufolge könnte dieses Band auf gravitative Wechselwirkungen infolge einer nahen Begegnung mit NGC 7320C vor 260 Mio. Jahren zurückzuführen sein. Da NGC 7320C einen auffälligen Ring besitzt, liegt die Vermutung nahe, dass es bei dieser nahen Begegnung zu einer Kollision mit einer Zwerggalaxie kam („minor merger“), was zur Ausbildung des Ringes führte.
NGC 7319 beherbergt einen aktiven galaktischen Kern, ein supermassives Schwarzes Loch mit 24 Millionen Sonnenmassen. Einfallende Materie überhitzt und strahlt dabei eine Lichtenergie ab, die der von 40 Milliarden Sonnen entspricht.
Forschung und Beobachtung
In einer neuen, hochauflösenden Aufnahme zeigt das James Webb Spacetelescope nie zuvor gesehene Details galaktischer Verschmelzungen und Wechselwirkungen, wie interagierende Galaxien die Sternentstehung in der jeweils anderen auslösen („Starbursts“) und wie das Gas in diesen Galaxien gestört wird. Das Bild zeigt auch die Ausströmungen, die von dem supermassereichen schwarzen Loch in NGC 7319 angetrieben werden. Als Bonus enthüllte Webb ein riesiges Meer aus Tausenden von weit entfernten Hintergrundgalaxien, die an die Hubble Deep Fields erinnern.
Die Faszination des Stephans Quintett liegt in seiner reichen Geschichte voller Wechselwirkungen, die wir erst jetzt zu entschlüsseln beginnen.
Quellen:
König, Michael & Binnewies, Stefan (2019): Bildatlas der Galaxien: Die Astrophysik hinter den Astrofotografien, Stuttgart: Kosmos, S. 401
C. Kevin Xu: Stephan’s Quintet: A Multi-galaxy Collision
Wikipedia, NASA