M 3 - Kugelsternhaufen
Aufnahmedatum: 01.04.2019, ca. 21:00 Uhr MESZ
Ort: Sternwarte Greiffenberg
Instrument: C11 auf Sky Watcher EQ6 Pro Montierung, Brennweite 2870 mm
Kamera: Nikon D5500
40 Bilder je 30 Sekunden ==> Belichtungszeit gesamt: 20 Minuten
Realisiert von: Andreas Hungeling
Beschreibung
Messier 3 (M3, NGC 5272) ist einer der herausragendsten Kugelsternhaufen. Er besteht aus etwa einer halben Million Sternen. Ein besonderes Merkmal von M3 ist die große Anzahl an variablen Sterne, die bisher in ihm entdeckt worden sind. M 3 ist leicht am Nachthimmel zu entdecken. Er liegt genau zwischen Arktur im Sternbild Bärenhüter und α (Cor Caroli) aus dem Sternbild Jagdhunde. Messier 3 ist im Frühjahr sichtbar.
Dieser Kugelsternhaufen war die erste "ursprüngliche" Entdeckung von Charles Messier, als er sie am 3. Mai 1764 in sein Beobachtungsheft eintrug. "Nebel entdeckt zwischen Bootes & einem der Jagdhunde von Hevelius [Canes Venatici], enthält keinen Stern, sein Zentrum ist brillant und sein Licht schwindet allmählich, es ist rund;" lautete der Eintrag. Zu dieser Zeit war es das 75. Deep Sky Objekt, das jemals von menschlichen Augen (und Apparaten) beobachtet wurde. Möglicherweise veranlasste die Entdeckung dieses Objekts Messier schließlich dazu, eine systematische Suche nach ähnlichen Objekten zu starten, die zwar aussehen wie Kometen, aber keine sind. M1 und M2 waren eher Zufallsfunde von Charles Messier bei seiner Jagd nach Kometen. Die Entdeckung von M3 könnte Messier schließlich bewegt haben, gezielt nach diesen Objekten den Himmel zu durchmustern. Noch im selben Jahr 1764 vervollständigte er den ersten Teil seines berühmten Kataloges mit den Entdeckungen bis zu M40.
Es dauerte ca. 20 Jahre bis nach der Entdeckung, als William Herschel um 1784 erstmals Sterne in M3 auflösen konnte und erkannte, dass es sich bei M3 um einen Kugelsternhaufen handelt.
Mit einer Entfernung von 33.900 Lichtjahren ist M3 weiter von uns entfernt als das Zentrum unserer Galaxie. Dennoch scheint er mit einer visuellen Helligkeit von 6,2 mag; seine absolute Helligkeit beträgt -8,93 Mag. Damit beträgt seine Leuchtkraft dem 300.000-fachen unserer Sonne. Unter sehr günstigen Sichtbedingungen kann M3 sogar mit bloßem Auge am Nachthimmel erkannt werden. Bereits in kleinen Teleskopen ist M3 ein faszinierendes Objekt. Sein scheinbarer Durchmesser beträgt 18 Bogenminuten, damit entspricht sein realer linearer Durchmesser etwa 180 Lichtjahre. Andere photographische Untersuchungen lassen einen Schluss auf einen Durchmesser von ca. 20 Bogenminuten bzw. real von ca. 200 Lichtjahren zu. Nach der Website "SEDS Messier" dominiert die Gravitation von M3 ein sphärisches Volumen mit einem Durchmesser von 760 Lichtjahren. Mitglieder des Kugelsternhaufens, die die Grenze dieses sphärischen Volumens überschreiten, werden von den Gravitationskräften der Milchstraße "gezwungen", M3 zu verlassen. Die englisch-sprachige Wikipedia-Website gibt hierfür allerdings nur einen Radius von 113 Lichtjahren, also einen Durchmesser, von ca. 226 Lichtjahren an.
M3 hat einer kompakten Kern mit einem Durchmesser von ca. 1,1 Bogenminuten bzw. linear von 11 Lichtjahren. Dies ist für einen Kugelsternhaufen ziemlich groß. Der Halb-Massen-Radius beträgt 1,12 Bogenminuten bzw. 11,2 Lichtjahre. Damit liegt die Hälfte der Masse dieses Kugelsternhaufens in einem Volumen mit einem Durchmesser von 22 Lichtjahre bei einem Gesamtdurchmesser von 180 Lichtjahren. Die gesamte Masse von M3 beträgt etwas das 245.000-fache der Masse unserer Sonne.
Die hellsten Sterne dieses Haufens haben eine visuelle Helligkeit von 12,7 mag, die sogenannten Riesen von etwa 15,7 mag; die 25 hellsten Sterne besitzen eine durchschnittliche visuelle Helligkeit von 14,23 mag.
Das Alter des Kugelsternhaufens wurde aus dem Farben-Helligkeits-Diagramm ermittelt, wobei historische Werte stark voneinander abweichen. Erste Werte ergaben 5 Milliarden Jahre, 11,4 Milliarden Jahre, 20 Milliarden Jahre und 26 Milliarden Jahre. Aktuell gibt die englisch sprachige Wikipedia Seite ein Alter von 11,39 Milliarden Jahren an. Ebenso werden auch unterschiedliche Spektraltypen für M3 angegeben: F2, F6 und F7. Der B-V Farbindex wurde auf 0,69 festgelegt.
Dieser Kugelsternhaufen bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 147,6 km/s auf uns zu.
M3 liegt im galaktischen Halo unserer Milchstraße, zur Zeit ca. 40.000 Lichtjahre entfernt von galaktischen Zentrum. Dabei bewegt sich M3 in einem kastenförmigen Orbit mit einer geschätzten Exzentrizität von 0,55. Das bedeutet, dass die größte Entfernung (apogalaktische Entfernung) vom galaktischen Zentrum 66.000 Lichtjahre beträgt. In dieser Position liegt M3 dann 49.000 Lichtjahre unterhalb der galaktischen Ebene. Gegenwärtig liegt M3 33.000 Lichtjahre oberhalb der galaktischen Ebene. Seine geringste Entfernung zum galaktischen Zentrum (perigalaktische Entfernung) beträgt 22.000 Lichtjahre. Bei dieser geringen Entfernung werden die Gezeitenkräfte der Milchstraße so groß, dass der Gezeitenradius auf 200 Lichtjahre zurückgeht. Dadurch werden die äußeren Mitglieder dieses Haufens gezwungen, dann M3 verlassen.
Der Kugelsternhaufen M3 ist sehr reich an variablen Sternen. Wissenschaftler veröffentlichten 1978 die Entdeckung von insgesamt 212 variablen Sternen, davon 170 RR Lyrae Variable. 2009 wurden bereits 286 Variable aufgelistet, davon 253 RR Lyrae.
M3 enthält eine relativ hohe Anzahl an sogenannten Blauen Nachzüglern (Blue Straggler), blaue Hauptreihensterne, die recht jung erscheinen, viel jünger als man im Vergleich mit dem Rest der stellaren Population in diesem Haufen vermuten würde. Lange Zeit war dies ein Mysterium. Heute vermutet man, dass diese Sterne dramatische Veränderungen in Sternwechselwirkungen erlebt und ihre kühleren äußeren Schichten in engen Begegnungen entfernt haben, als diese Sterne durch die dichten zentralen Bereiche von M3 wanderten.
Während M3 nur unter sehr guten Bedingungen mit bloßem Auge sichtbar ist und unter durchschnittlicheren Bedingungen knapp unter der Sichtgrenze bleibt, so ist er mit einem kleinen Instrument leicht zu erkennen. Im Fernglas wirkt M3 wie ein verschwommener, nebliger Fleck. Ein 4-Zoll-Teleskop zeigt bereits seinen hellen, kompakten Kern innerhalb einer runden und fleckigen, körnigen Fläche, die langsam und gleichmäßig zu den äußeren Rändern hin verblasst; der Vier-Zöller löst den Haufen nicht auf, zeigt aber einige der hellsten Sterne unter guten Bedingungen. Ein 6-Zoll-Teleskop löst ungefähr die äußeren zwei Drittel in schwache Sterne auf. Ein 8-Zoll-Teleskop zeigt Sterne im gesamten Haufen; der Kern kann allerdings erst mit großen Teleskopen ab etwa 12-Zoll in Sterne aufgelöst werden.
Quelle: http://www.messier.seds.org/m/m003.html
Steckbrief
Bezeichnung Information Messier-Nr. M 3 NGC-Nr. NGC 5272 Sternbild Jagdhunde Rektaszension 13h 42m 11,2s Deklination +28° 22′ 32″ Objektklasse Kugelsternhaufen Konzentrationsklasse VI Anzahl Stern 500.000 Helligkeit (visuell) 6,2 mag Winkelausdehnung 18′ Radialgeschwindigkeit -147,6 km/s Entfernung 33.900 Lj Durchmesser 180 Lj Alter 11,39 Mrd. Jahre