Shakhbazian-Galaxiengruppen - Teil 2 

Die Bewegung der einzelnen Mitglieder einer Galaxiengruppe kann in einem gravitativen N-Körper-System sehr genau nachvollzogen werden. Solche Modellrechnungen zeigen, daß am Ende der Evolution einer Galaxiengruppe, d. h. nach einer in astronomischen Maßstäben relativ kurzen Zeit von zwei bis drei Milliarden Jahren, alle Galaxien zu einem einzigen massereichen Objekt verschmolzen sind. Man bezeichnet dies als "merging" oder "Galaxienkannibalismus". Fundamental auf diesem Gebiet ist eine Publikation von J. Barnes [1]. In früheren Entwicklungsstadien kommt es durch die hohe Galaxiendichte innerhalb einer Gruppe zu permanenter Wechselwirkung, die sich in Kollisionen und Durchdringungen einzelner Galaxien äußert. Während sich die sterne beim gegenseitigen Durchdringen zweier Sternsysteme nahezu ungestört aneinander vorbeibewegen, prallen die ausgedehnten interstellaren Gaswolken mit so großer Wucht aufeinander, daß sie sich gegenseitig abbremsen und aufheizen. Im Endergebnis bleibt die interstellare Materie hinter den Galaxien als heißes intergalaktisches Medium (IGM) zurück, das sich im Röntgenbereich bemerkbar macht. Röntgenemission wurde vom Satelliten ROSAT bei ca. 25% aller Shakhbazian-Gruppen nachgewiesen [2].

Der Staudruck- oder "ram pressure"-Effekt, der mit dem Luftwiderstand in der Erdatmosphäre verglichen werden kann, setzt nicht unbedingt Kollisionen zwischen Galaxien voraus. Auch bereits weiträumig innerhalb der Galaxiengruppe verteiltes IGM kann einen Staudruck verursachen: Die Galaxien bewegen sich im gemeinsamen Gravitationsfeld und wie alle Körper reagieren sie auf Gezeitenkräfte mit einer Beschleunigung. Als Folge davon wird das IGM in der Bewegungsrichtung einer vorbeiziehenden Galaxie komprimiert und erzeugt einen größeren Widerstand. Nach einem vorübergehenden heftigen Anstieg der Sternentstehungsrate ("starburst") wird auch in diesen Galaxien ein Großteil des interstellaren Gases aufgeheizt und z. T. in enormen Jets herausgerissen. Beide Varianten des "ram pressure" können auch in den großen Galaxienhaufen auftreten (Tatsächlich sind einige Shakhbazian-Objekte mit den Zentralregionen von Galaxienhaufen identisch) [3].

In beiden Modellen entstehen schließlich große elliptische Galaxien (E, S0), die ihres gesamten interstellaren Gases beraubt sind. Langfristig hat dies tiefgreifende Auswirkungen, denn in diesen Galaxien ist keine Sternentstehung mehr möglich. Wenn nun im Laufe der Jahrmillionen die heißen blauen Sterne in den Spiralarmen "wegsterben", bleiben nur noch die aus roten Sternen bestehenden alten und langlebigen Populationen übrig, die letztlich auch das spektrale Erscheinungsbild der Galaxiengruppen bestimmen. Entwicklungsgeschichtlich stellen Shakhbazian-Gruppen einen Zustand der Galaxiengruppen dar, der in etwa zwischen Hickson und dem Endstadium des Galaxienkannibalismus anzusiedeln ist. Lediglich in den fortgeschrittenen kompakten Gruppen, die auch eine Röntgenemission des IGM zeigen, sind bereits massereiche Zentralgalaxien analog den cD-Galaxien und Mergern in großen Galaxienhaufen zu beobachten.

Zielgerichtete Auswahl

Bei nicht wenigen Shakhbazian-Objekten gibt es Überschneidungen mit anderen Katalogen. Einzelne Galaxien oder ganze kompakte Gruppen sind im aktuellen Referenzkatalog RC3 [4] und damit auch in verschiedenen Listen (z. B. UGC und MCG) vertreten. Die Galaxienhaufen, deren Zentralregionen mit Shkh-Objekten gleichzusetzten sind, liegen meist bei dc 3 und darüber. Sie sind für die visuelle Beobachtung sehr unergiebig oder überhaupt nicht zu erreichen. In zwei Fällen sind Shakhbazian-Gruppen mit Hickson-Gruppen identisch. 

Wie auch bei Galaxienhaufen ist die Identifikation einzelner Galaxien ohne die Zuhilfenahme von genauen Aufsuchkarten nahezu unmöglich. Arbeitet man mit einem GSC-Computerprogramm, so sind die erstellten Karten nur bedingt, d. h. erst nach gründlicher Überprüfung mit dem POSS zu gebrauchen. Doch in der Regel werden Objekte außerhalb der GSC-Datenbanken gänzlich negiert oder zu Nonstars degradiert. Nur sehr wenige Gruppen werden als solche angezeigt. Aber auch das Erstellen von fotografischen Detailkarten mit dem POSS kann sich wegen des kompakten Erscheinungsbildes der Galaxien als tückisch erweisen. Mit dem Wunsch nach stark vergrößerten Aufnahmen der Shkh-Gruppen wird man häufig an das Auflösungslimit des POSS/DSS stoßen. Hier kann sich auch der Nicht-Beobachter mit eigenen Augen davon überzeugen, wie schwierig die Unterscheidung kompakter Objekte von schwachen Sternen sein kann. Daß selbst Berufsastronomen nicht vor Fehldeutungen gefeit sind, beweist der Fall Shkh 78: Diese "Galaxiengruppe" stellte sich schließlich als Offener Sternhaufen heraus.


Weitere Beobachtungen :


Shkh 38

Shkh 38 (DSS)

(Dra) ist eine kompakte Gruppe von 0,8' Länge, die auch als einzelne Galaxie PGC 4212 bzw. 3Zw 22 ausgewiesen ist. In Wirklichkeit sind es sechs Galaxien, wobei die vier hellsten auf dem POSS eine dichte Kette bilden. Shkh 38 ist ein Grenzobjekt für den 18" unter Alpenhimmel; erst nach sehr langer und intensiver Beobachtung mit hoher Vergrößerung konnte ein extrem schwacher, diffuser Nebel gesehen werden. Blickweise war ein schwacher Stern oder eine Kondensation zu erahnen, wobei es sich eventuell um die hellste Galaxie handeln könnte. Auf diese als stellares Objekt (nicht auf die Gruppe als flächiges Objekt!) bezieht sich die im Katalog angegebene Helligkeit von 16m,6. Insgesamt zählt Shkh 38 zusammen mit Shkh 19 zu den mit Abstand schwierigsten Objekten, die vom Autor mit diesem Teleskop bisher beobachtet wurden.


Shkh 40

Shkh 40 (DSS)

(Psc) gilt als Zentralregion des Galaxienhaufens Abell 193 (dc 4; zehnthellste Galaxie 16m). Sechzig Objekte tummeln sich hier auf einer Fläche von 15'. Die 1,6' messende Zentralgalaxie IC 1695 (1) ist mit 13m,6 leicht erkennbar, doch die 59 anderen Haufenmitglieder reduzieren sich im 18" auf ganze zwei Stück: UGC 967 (58) und das namelose Objekt (14), zu dem es keine Helligkeitsangabe gibt (visuelle Schätzung ca. 16m). Die Dokumentation von Fehlbeobachtungen ist bekanntlich ebenso wichtig, wie die Beschreibung gesehener Objekte. Aber um den Platz für 57 "nicht gesehen"-Einträge sinnvoller nutzen zu können, beschränkt sich die tabellarische Beschreibung auf die wenigen beobachteten Galaxien.


Shkh 44

Shkh 40 (DSS)

(Psc), eine kleine Gruppe aus elf Galaxien, von denen jedoch visuell nur eine einzige definitiv sichtbar ist. Drei der auf dem DSS-Bild gekennzeichneten Objekte sind Sterne. Galaxie (2) ist im 18" sehr unsicher, obgleich für sie die größere Helligkeit angegeben wird.


Shkh 63

Shkh 63 (DSS)

Zeichnung von Andreas Domenico mit 18"

(UMa), aus sechs Galaxien bestehend, wobei ein Objekt auf dem POSS besonders hervorsticht. Galaxie (1), die auch als CG 1430 bezeichnet wird und eine visuelle Helligkeit von ca. 16m aufweist, ist nicht das einzige beobachtbare Objekt. Im 18" sind die Galaxien (2) und (3) als zusammenhängendes, extrem schwaches Gebilde zu erkennen. 



Shkh 90

Shkh 90 (DSS)

Zeichnung von Andreas Domenico mit 18"

(Lyn), etwa 3' im Durchmesser, besteht aus 13 stellaren Objekten. Im selben Feld steht die Edge-On-Galaxie UGC 4214, die jedoch ein Vordergrundobjekt ist und nicht zu der Galaxiengruppe gehört. Mitten in Shkh 90 steht ein schwacher Stern; leider sind UGC 4214, dieser Stern und Galaxie (1) die einzigen im 18" wahrnehmbaren Objekte, weshalb auf eine tabellarische Auflistung der verbleibenden Gruppenmitglieder getrost verzichtet werden kann.


Shkh 98

Shkh 98 (DSS)

(UMa) ist ein ähnlicher Fall. Auch hier steht eine größere Vordergrundgalaxie im Feld der Gruppe, nur daß es sich sogar um ein NGC-Objekt handelt! NGC 2675 ist deutlich oval, etwa 1,5' im Durchmesser und mit 13m,3 auffällig. Der POSS zeigt Shkh 98 als phänomenale "Sternen"-Kette von etwa 3' Länge, vom Ostrand der Galaxie ausgehend. Die Objekte (1-3) sind tatsächlich im 18" als schwache Sterne sichtbar. Wegen der Durchbelichtung der POSS-Platte scheinen Objekt (1) und NGC 2675 einander zu berühren; visuell sind beide Objekte deutlich durch dunklen Zwischenraum getrennt. Die Helligkeiten der drei beobachteten stellaren Galaxien dürften um 16m liegen.



Shkh 166

Shkh 90 (DSS)

Zeichnung von Andreas Domenico mit 18"

(UMi) wurde vom Autor als erste Shakhbazian-Galaxiengruppe im Oktober 1996 beobachtet. Das überraschend einfache Objekt liegt in Polnähe innerhalb des Galaxienhaufens Abell 2247 (dc 3; zehnthellste Galaxie 15m,3), in dem noch fünf weitere Galaxien beobachtbar sind. Der GSC zeigt hier eine Galaxienkette aus zehn Objekten, die allesamt als UGC 10638 gelabelt sind. Zudem werden die Positionen der Galaxien ausnahmslos falsch angezeigt. Eine präzisere Darstellung liefert das neue Megastar, aber leider stimmen die Bezeichnungen der Galaxien nicht mit der Identifikation der NASA/IPAC Extragalactic Database (NED) überein, die dem Shakhbazian-Survey zugrunde liegt. Insgesamt besteht die locker gestreute Ansammlung aus elf Galaxien auf einer Fläche von ca. 10' × 15'. Sechs Mitglieder sind im 14" zu erkennen. Die Galaxien (1) und (3) sind sogar relativ einfach. Die Beobachtungen mit 14 " und 18" stimmen überein, daß Galaxie (3) trotz der etwas schwächeren Helligkeit im Katalog visuell das auffälligere Objekt ist.

Vier sehr schwache Galaxien sind der größeren Öffnung vorbehalten; Objekt (10) hält mit 17m,0 den Helligkeitsrekord bei Galaxien im 18". Wegen des absolut stellaren Charakters ist das Objekt keineswegs schwierig zu beobachten. Zwei ähnliche Galaxien - (6) und (8) - labelt Megastar zusätzlich als "MAC" (= Megastar Additional Catalog). Dabei handelt es sich allerdings nicht um einen offiziellen Katalog, sondem um eine programminterne Zusammenstellung sehr schwacher Galaxien in einer Reihe von ausgewählten Galaxienhaufen. Erarbeitet wurde diese von dem amerikanischen Deep-Sky-Beobachter Larry Mitchell. Es sind schwache anonyme Galaxien jenseits der offiziellen Listen, die Mitchell auf dem POSS noch identifizieren konnte. Ein erfreulicher Nebeneffekt seiner Arbeit ist, daß die Aufsuchkarten dieser Galaxienhaufen insgesamt weniger Positionierungsfehler aufweisen, auch wenn dafür einige neue Irrtümer hinzugekommen sind. So ist z.B. das Objekt "MAC 1651+8133" in Shkh 166 nicht existent. Mitchell ist hier kein Vorwurf zu machen, denn der POSS zeigt an der Stelle tatsächlich ein kleines, sternförmiges Gebilde, nur 0,5' südöstlich der Galaxie (6). Der Shakhbazian-Katalog kennt diese "Galaxie" nicht, der 18" zeigt hier ebenfalls nur schwarzen Himmel. Eine Rückfrage ergab, daß "MAC 1651+8133" vermutlich ein Artefakt auf der Schmidt-Platte ist.

Gruppe Shkh-Nr. sonst. Bez. R.A. Dec. Helligk.
Shkh 38 PGC 4212   01h 10min 52s   +08° 19' 21"      16m,6
Shkh 40      1 IC 1695 01h 25min 07s +08° 41' 59"    15m,0
     14 01h 24min 41s +08° 36' 33" > 16m,0
     58 UGC 967 01h 25min 13s +08° 46' 35"    15m,5
Shkh 44      1 01h 40min 54s +02° 52' 06" > 16m,5
     2 01h 40min 52s +02° 50' 05" > 16m,0
     3 01h 40min 54s +02° 52' 49"  Stern?
     4 01h 40min 52s +02° 51' 01" > Stern
     5 01h 40min 53s +02° 51' 01" > Stern
     6 01h 40min 52s +02° 50' 44" > 16m,5
Shkh 63      1 CG 1430 11h 29min 36s +42° 26' 25"    16m,0
     2 11h 29min 34s +42° 26' 07" > 16m,5
     3 11h 29min 34s +42° 26' 00" > 16m,5
     4 11h 29min 34s +42° 26' 33"
     5 11h 29min 34s +42° 26' 26"
     6 11h 29min 33s +42° 26' 04"
Shkh 90      1 08h 06min 29s +55° 10' 46" > 16m,0
Shkh 98      1 08h 52min 08s +53° 36' 49" > 16m,0
     2 08h 52min 13s +53° 36' 20" > 16m,0
     3 08h 52min 11s +53° 36' 05" > 16m,0
     4 08h 52min 09s +53° 36' 09" > 16m,5
Shkh 166      1 MCG+14-8-17   16h 52min 48s +81° 37' 54"    14m,9
     2 MCG+14-8-15   16h 50min 58s +81° 34' 25"    15m,3
     3 MCG+14-8-16   16h 51min 46s +81° 35' 26"    15m,3
     4 16h 52min 13s +81° 37' 09"    15m,4
     5 PGC 59120 16h 51min 07s +81° 34' 54"    15m,9
     6 16h 50min 55s +81° 33' 57"    16m,5
     7 MCG+14-8-18   16h 53min 17s +81° 38' 48"    15m,4
     8 16h 53min 51s +81° 38' 21"    16m,6
     9 16h 53min 42s +81° 38' 06" > 16m,0
     10 16h 51min 54s +81° 35' 23"    17m,0
     11 16h 51min 43s +81° 35' 31"  
Positionen und Helligkeiten nach [10], sonstige Bezeichnungen aus den NED- und Megastar-Datenbanken

 

Literatur

(siehe auch Teil 1)

[1] Barnes, J. E.: Evolution of Compact Groups and the Formation of Elliptical Galaxies, Nature 338, 123 (1989)
[2] Tiersch, H.: Shakhbazian-Galaxiengruppen, Die Sterne 72, 282 (1995)
[3] Del Olmo, A. et al.: The Shakhbazian Compact Groups and their Populations, ASP Conference Series, 70 (1995)
[4] de Vaucouleurs, G. et al.: Third Reference Catalogue of Bright Galaxies, Springer, New York (1991)