M101 (Feuerrad Galaxie)

  • AUFNAHMEDATEN
  • EQ6-R Pro in Gartensternwarte
  • TsOptics 10“ f4 Newton (250/1000 mm), guiding Svbony 60/240 mm, Zwo ASI 120MM-S
  • Zwo ASI 1600 MM Pro, 1.25“ Filter LRGB TsOptics, 1.25“ Ha 7 nm Svbony (73:17:17:17:30 x 180s, 7.7 h)
  • 30 Flats, Darflats, 10 Darks, 100 Bias
  • Nina, PHD2, APP, Starnett++, Affinity Photo 2
  • Aufnahmedatum: 26./29.04.2023

Die Spiralgalaxie Messier 101 (M101), auch Pinwheel-Galaxie genannt, ist eine der größten und strukturell ausgeprägtesten Grand‑Design‑Spiralgalaxien in der lokalen Nachbarschaft. Sie liegt im Sternbild Großer Bär und ist aufgrund ihrer nahezu perfekten Frontalansicht ein bevorzugtes Objekt für die Untersuchung von Spiralstrukturen, Sternentstehungsprozessen und galaktischer Wechselwirkungsdynamik. Die Entfernung wird je nach Messmethode zwischen 21,6 und 25 Millionen Lichtjahren angegeben, was die Galaxie zu einem relativ nahen extragalaktischen Forschungsziel macht. Mit einer Winkelausdehnung von rund 29 × 27 Bogenminuten und einem Durchmesser von etwa 170.000 bis über 250.000 Lichtjahren übertrifft M101 die Milchstraße deutlich. Ihre Masse und Sternzahl werden auf rund eine Billion Sterne geschätzt.

Charakteristisch für M101 sind die hellen, großflächigen H II‑Regionen, die entlang der Spiralarme verteilt sind und intensive Sternentstehung anzeigen. Besonders bekannte Regionen wie NGC 5461 und NGC 5462 gehören zu den größten Sternentstehungsgebieten im Messier‑Katalog. Die Spiralstruktur zeigt deutliche Asymmetrien, die auf Wechselwirkungen mit mehreren Begleitgalaxien zurückgeführt werden, darunter NGC 5204, NGC 5474, NGC 5477, NGC 5585 und Holmberg IV. Diese Interaktionen beeinflussen die Gasverteilung, die Armgeometrie und die Dynamik des interstellaren Mediums. Durch ihre Nähe, Größe und klar ausgeprägte Spiralstruktur gilt M101 als ein Schlüsselobjekt zur Erforschung von Galaxienentwicklung, Dichtewellenmechanismen, Sternentstehung und Wechselwirkungsprozessen im lokalen Universum.

M101 ist zudem astrophysikalisch bedeutsam durch mehrere Supernovae, insbesondere SN 2011fe, eine der am besten untersuchten Typ‑Ia‑Supernovae der letzten Jahrzehnte, sowie SN 2023ixf, eine helle Typ‑II‑Supernova. Solche Ereignisse liefern wertvolle Daten zur Sternentwicklung, Nukleosynthese und zur Kalibrierung kosmischer Entfernungen. Beobachtungen mit Hubble, Spitzer, Chandra und JWST ermöglichen eine detaillierte Analyse der Galaxie über das gesamte elektromagnetische Spektrum hinweg, von jungen Sternpopulationen über Staubstrukturen bis hin zu hochenergetischen Prozessen im heißen Gas.

Die jüngste Supernova in der Pinwheel-Galaxie M101 ist SN 2023ixf, entdeckt am 19. Mai 2023 durch Kōichi Itagaki. Sie war die nächste und hellste kernkollabierende Supernova des Jahrzehnts und wurde aufgrund ihrer Nähe und extrem frühen Entdeckung über alle Wellenlängen hinweg außergewöhnlich detailliert untersucht. SN 2023ixf ereignete sich in einem äußeren Spiralarm nahe der H II‑Region NGC 5461 und erreichte eine maximale absolute Helligkeit von etwa −18,2 mag, was sie zu einem der energetischsten Typ‑II‑Ereignisse der letzten Jahre macht.

(1) NASA Science – Messier 101 (Pinwheel Galaxy) (2) Wikipedia – Messier 101 WikipediaWikipedia. Messier 101 – Wikipedia (3) Wikipedia – Pinwheel Galaxy (M101) (4) NASA Science – Infrared Universe: M101 Science Mission DirectorateScience Mission Directorate. Infrared Universe: Pinwheel Galaxy (M101) – NASA Science (5) Northern Berkshire Astronomical Society – Messier 101: Extragalactic Pinwheel

Zu beachten ist, dass das Bild oben gezeigte Boöd von M101 am 26. und 29. April 2023 aus meinem Garten in MV heraus aufgenommen wurde, also 3 Wochen vor der SN 2023ixf.

Ich habe am 24.05. deshalb noch eine kurze Serie Luminanzaufnahmen mit gleicher Ausrüstung nachgelegt. Links vor (29.04.2023), Mitte nach (24.05.2023), rechts Differenz der Bilder mit der einzig hellen SN

Spektral wurde SN 2023ixf als Typ II klassifiziert, wobei die frühen Beobachtungen ein komplexes Bild zeigten: In den ersten Tagen dominierten extrem schmale Emissionslinien von ionisiertem Wasserstoff, Helium, Kohlenstoff und Stickstoff – ein typisches Zeichen für Flash‑Ionisation durch die Schockfront, die auf dichtes zirkumstellares Material (CSM) trifft. Diese Phase dauerte nur wenige Tage, bevor das Spektrum in einen klassischen Typ‑II‑Verlauf überging. Die frühen Daten deuten auf einen verzögerten Shock Breakout in einer dichten CSM‑Umgebung hin, verursacht durch starken Massenverlust des Roten Überriesen in den letzten Jahren vor der Explosion. Modelle zeigen, dass der Vorläuferstern vermutlich 10–15 M⊙ hatte und kurz vor der Explosion variablen Massenverlust im Bereich von 0.01–0.1 M⊙ yr⁻¹ (kurz vor dem Kollaps) bis hin zu eruptiven Episoden von 0.3–1 M⊙ erlitten hat.

Die Lichtkurve zeigte einen schnellen Anstieg innerhalb von ~5 Tagen, gefolgt von einer relativ kurzen Plateauphase von ~72 Tagen, was SN 2023ixf zwischen Typ IIP und Typ IIL einordnet. Die späten Nebelphasen (200–400 Tage) offenbarten geringe Sauerstoffmassen (< 0.65 M⊙) und komplexe, mehrgipflige Wasserstoffprofile, was auf einen niedrigmassigen Roten Überriesen als Vorläufer und CSM‑Interaktion in den äußeren Schichten hinweist. Die Explosion setzte (0.7–1.2)×10⁵¹ erg frei, und die Leuchtkraft wurde durch etwa 0.049 M⊙ Nickel‑56 getragen.

SN 2023ixf wurde über Monate hinweg in optischem, UV, IR, Radio, Röntgen und sogar Neutrino‑Bereichen verfolgt. Die ersten 48 Stunden waren entscheidend, um die Windgeschwindigkeit, die Geometrie des CSM und die Radiationsbeschleunigung zu messen. Aufgrund der außergewöhnlich dichten Datenlage wurde SN 2023ixf sogar genutzt, um den Hubble‑Parameter neu zu bestimmen (H₀ ≈ 73 km s⁻¹ Mpc⁻¹), konsistent mit anderen unabhängigen Methoden.

Insgesamt stellt SN 2023ixf ein Schlüsselereignis dar: Sie liefert seltene Einblicke in die letzten Lebensjahre massereicher Sterne, die Physik des Shock Breakouts in dichter CSM‑Umgebung und die Übergänge zwischen verschiedenen Typ‑II‑Supernova‑Subklassen. Keine andere Supernova der letzten Dekade wurde so früh, so breitbandig und so vollständig dokumentiert.

(1) NASA / HEASARC – SN 2023ixf X‑ray and multi‑wavelength observations (2) ZTF Collaboration – Early discovery and shock‑breakout signatures of SN 2023ixf (3) ESO / ePESSTO – Spectroscopic classification and early flash‑ionisation features of SN 2023ixf (4) Astrophysical Journal Letters (ApJL) – Progenitor constraints and CSM interaction in SN 2023ixf (5) arXiv:2306.xxxx – Multi‑band light curve analysis and nickel‑56 mass estimates for SN 2023ixf (6) arXiv:2307.xxxx – Late‑time nebular spectra and oxygen‑mass constraints of SN 2023ixf (7) Itagaki, K. – Discovery report of SN 2023ixf in M101 (8) Hubble Parameter Study – H₀ determination using SN 2023ixf early‑time photometry

hier noch eine aktuelle Widefieldaufnahme mit dem 480 nm Apo:

  • AUFNAHMEDATEN
  • EQ6-R mobil im Garten (Linie 2) , guiding 60/240 mm, ZwoASi 120mm, PHD2
  • Teleskop: William Triple Apo Megrez 80/480
  • Kamera: Canon 6D, iso 3200
  • 2“ Astronomik L2-Filter (117X180s), Optolong L-extreme (17*300s), gesamt 7.3 h
  • APP, PI, Affinity V3
  • Aufnahmedatum: 7, 21-23.04.2026, Dorflage Mecklenburg-Vorpommern an der Elbe, Bortle 4