Galaxy M81

Wissenschaftliche Bedeutung

M81 ist eine der wissenschaftlich produktivsten Galaxien für die extragalaktische Astronomie und spielt bei unserem Verständnis der Galaxienstruktur, Sternpopulationen und kosmologischen Entfernungen mehrere Rollen. Als nächste große Spiralgalaxie bietet sie die schärfste verfügbare Sicht auf die physikalischen Prozesse, die Spiralarmmuster erzeugen und aufrechterhalten. Hubbles Beobachtungen lösten Millionen einzelner Sterne in der gesamten Scheibe von M81 auf und ermöglichten Studien darüber, wie Sternpopulationen je nach Position in der Galaxie variieren – von den jungen, blauen Sternen, die sich in den Spiralarmen konzentrieren, bis hin zu den älteren, röteren Sternen, die die Regionen zwischen den Armen und die zentrale Ausbuchtung dominieren. Die vom Hubble Key Project identifizierten Cepheidenvariablen von M81 dienten als wesentliche Distanzkalibratoren für die Messung der Hubble-Konstante, wobei 25 Cepheiden eine Distanzbestimmung mit einer Genauigkeit von etwa 10 % ermöglichten. Die andauernde Gravitationswechselwirkung zwischen M81, M82 und NGC 3077 hat ein bemerkenswertes System gezeitenförmiger Wasserstoffströme geschaffen, die in Radiobeobachtungen sichtbar sind und zeigen, wie Galaxienwechselwirkungen Gas über enorme Volumina umverteilen und Sternausbrüche bei kleineren Begleitern auslösen. Das supermassive Schwarze Loch von M81 ist zwar im Vergleich zu aktiven galaktischen Kernen relativ ruhig, weist aber eine geringe Akkretionsaktivität auf, was es zu einem wertvollen Ziel für die Untersuchung des „sanften“ Ernährungsmodus von Schwarzen Löchern in normalen Galaxien macht.

Beobachtungsdetails

Dieses Bild wurde aus Beobachtungen erstellt, die mit Hubbles Advanced Camera for Surveys (ACS) mit blauen, sichtbaren und Infrarotfiltern aufgenommen wurden. Die außergewöhnliche Tiefe der ACS-Bildgebung löste einzelne helle Sterne über die gesamte Ausdehnung der Galaxie auf, und das weite Sichtfeld erfasste einen erheblichen Teil der Scheibe von M81 in einer einzigen Ausrichtung. Die Multiwellenlängen-Farbinformationen ermöglichten die Identifizierung verschiedener Sternpopulationen: heiße blaue Hauptreihensterne in den Spiralarmen, rote Riesen- und Überriesensterne in der Scheibe und im Bulge sowie die ionisierten Gaswolken (HII-Regionen), die die aktivsten Orte der aktuellen Sternentstehung markieren. Der Grünstich der HII-Regionen entsteht durch die Kombination ihrer starken Emissionslinienstrahlung mit den breitbandigen Filterreaktionen, die zum Aufbau des Farbkomposits verwendet wurden.

Ort im Universum

Lustige Fakten

• 1

  M81 ist der Gravitationsanker der M81-Gruppe, einer Ansammlung von etwa 34 Galaxien, zu der auch ihre nahen Begleiter M82 (die Zigarrengalaxie) und NGC 3077 gehören – alle drei befinden sich in einem gravitativen Tauziehen, das enorme Ströme von Wasserstoffgas zwischen sich gezogen hat.

• 2

  M81 beherbergt ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa 70 Millionen Sonnen – etwa das 17-fache der Masse des zentralen Schwarzen Lochs der Milchstraße – das durch Hubble-Spektroskopie schnell umlaufender Sterne in der Nähe des Galaxienzentrums entdeckt wurde.

• 3

  M81 spielte eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Hubble-Konstante durch das Hubble Key Project, da seine veränderlichen Cepheid-Sterne einen Schritt zur Kalibrierung des kritischen Abstands darstellten, der die Milchstraße mit weiter entfernten Galaxien verband.