Messier 13, Herkuleshaufen

Objektbeschreibung

M13 und die beiden Galaxien NGC 6207 und IC 4617. Ausschnitt aus dem STScI Digitized Sky Survey [160]

Der Kugelsternhaufen Messier 13 ist einer der schönsten des nördlichen Sternenhimmels. Er wurde erstmals 1715 von Edmund Halley erwähnt, als dieser ihn das vorhergehende Jahr entdeckte. Charles Messier verzeichnete ihn 1764 als 13. kometenähnliches Objekt und beschrieb den Kugelsternhaufen als runden Nebel ohne Sterne darin.

Doch M 13 enthält mehr als 30'000 Sterne heller als 21. Grössenklasse. Viele können gar nicht gezählt werden, da sie im Zentrum zu nahe beieinander stehen und so auf Aufnahmen als eine einzige glühenden Masse erscheinen (Abb. 1). Die Gesamtzahl der Sterne kann aber nicht mehr als eine Million sein. M 13 leuchtet über 300'000mal heller als die Sonne und die Masse ist möglicherweise etwa eine halbe Million Sonnenmassen. Die hellsten Mitglieder dieses Haufens sind rote Riesen der 11. Grössenklasse. Jeder dieser Sterne ist etwa 2000mal heller als die Sonne. Zum Vergleich: Die Sonne in derselben Entfernung wie M 13 erschiene uns gerade mal 19 mag hell. Die integrierte visuelle Helligkeit der Sternengruppe beträgt +5.7 mag, die absolute etwa -8.7 mag.

Der integrierte Spektraltyp des Herkules-Kugelsternhaufens ist etwa F5. Mit Ausnahme eines Sterns des Typs B2, dessen Zugehörigkeit zu M 13 noch unsicher ist, sind keine blauen Riesen in diesem System bekannt. Haufen wie diese werden als reine Population II Systeme klassifiziert. Einige kleine Fetzen von dunkler Materie scheinen anwesend zu sein, doch es ist noch nicht sicher, ob diese, wenn real, überhaupt zum Haufen gehören. Sie erscheinen als kleine, unregelmässige, dunkle Flecken und Streifen im Kernbereich von M 13 (Abb. 2). Drei von diesen Streifen treffen sich an der Südostseite des Zentralkerns und bilden eine Y-förmige Figur, welche zuerst von Lord Rosse bemerkt wurde. Ebenfalls interessant ist ein grosses X aus zwei Sternketten im Zentralbereich von M 13 (Abb. 3).

ST6-Aufnahme, 500/2500mm Newton, von Stefan Meister

In M 13 wurden nur wenige veränderliche Sterne entdeckt. Andere Kugelsternhaufen weisen hunderte von diesen auf. Der Grund für diesen Unterschied ist noch nicht eindeutig bestimmt. Vier Variable des RR-Lyrae Typs mit der scheinbaren Helligkeit von 14.6mag, drei Cepheiden mit einer längeren Periode und ein paar langperiodische, pulsierende rote Sterne des Mira-Typs wurden in M 13 identifiziert.

Die Entfernung von M 13 wird mit Werten von 21'000 bis 32'000 Lichtjahren angegeben. Spektroskopische Untersuchungen ergaben, dass sich der Kugelsternhaufen mit etwa 240 km/s dem Sonnensystem nähert. Diese Geschwindigkeit ist zusammengesetzt aus mindestens drei verschiedenen Bewegungen: die Rotation der Galaxis, die Bewegung der Sonne durch den Raum und die Bewegung des Haufen selbst um das Zentrum der Milchstrasse. Zur Zeit ist M 13 etwa gleich weit vom galaktischen Zentrum entfernt wie wir, etwa 30'000 Lichtjahre. Die Periode einer galaktischen Umkreisung beträgt etwa 200 Millionen Jahre.

X-Sternenkette im Zentralbereich, Aufnahme von Beat Kohler

Der Durchmesser des Herkules-Kugelsternhaufens beträgt etwa 160 Lichtjahre. Die genaue Form ist etwas unsicher, da der Kugelsternhaufen keinen genau definierten Rand aufweist, sondern die Sterndichte nach aussen hin ständig abnimmt. Die meisten Sternen konzentrieren sich im Kern, der weniger als 100 Lichtjahre Durchmesser besitzt, doch einige der äussersten Wanderer breiten sich in einem Bereich von etwa 200 Lichtjahren aus. Die wahre Dichte eines solchen Haufens ist eine sehr interessante Frage. Fotografien vermitteln den Eindruck, als ob die Sterne im Zentrum so dicht gepackt seinen, dass sich ihre Oberflächen zu berühren scheinen. Doch dies ist eine Illusion durch die grosse Entfernung des Haufens und die unzähligen darin enthaltenen Sterne. Die Zentralregion deckt einen Bereich von etwa 100 Lichtjahren ab, umfasst grob etwa eine Million Kubiklichtjahre Volumen. Angenommen eine Million Sterne befände sich in der Zentralregion, dann käme etwa ein Stern pro Kubiklichtjahr. Im Zentrum selbst kann die Dichte ein paarmal grösser sein, doch in keinem Fall gäbe es dort ein Gedränge.

Um sich die Sternverteilung in M 13 besser vorstellen zu können, bedienen wir uns eines Modells: Die Sterne werden durch eine Million Sandkörner repräsentiert, welche in einem Volumen von 480 km verteilt sind. Jedes Korn besitzt einen Durchmesser von 0.7 mm und ist etwa 4.8 km vom anderen entfernt. Sogar in der am dichtesten gepackten Region des Haufens wäre ein Sandkorn mehr als einen Kilometer vom anderen getrennt. Dies zeigt, dass selbst ein Kugelsternhaufen, der uns als kompakteste Masse im Raum erscheint, eigentlich auch nichts anderes als gähnende Leere ist.

Arecibo message
Arecibo Nachricht an M13

Angenommen wir befänden uns auf einem Planeten, der um einen Stern in einem Kugelsternhaufen kreist, wie würde dann der Nachthimmel aussehen? Der Nachthimmel wäre bestückt mit unzähligen, leuchtend hellen Sternen, neben denen unser Sirius und Canopus wie winzige Zwerge erschienen. Viele tausend Sterne strahlten mit einer Helligkeit zwischen Venus und dem Vollmond und wären ständig sichtbar, so dass es nie wirklich Nacht würde. Einwohner eines solchen Planeten würden möglicherweise keine Ahnung von anderen Kugelsternhaufen oder Galaxien haben, da ihre Sicht ins All durch die eigenen Sterne blockiert würde. Für sie wäre der Herkules-Kugelsternhaufen das Universum. [4, 104]

Anlässlich der Einweihung des neu überarbeiteten und verbesserten 305m Arecibo-Radioteleskops auf Puerto Rico wurde 1974 die in Abb. 4 gezeigte Nachricht aus 23x73=1679 Binärzeichen in Richtung des Kugelsternhaufens M 13 gesandt, Trägerfrequenz 2.38 GHz, bzw. 12.6 cm Wellenlänge. Die Übertragung lediglich drei Minuten bei etwa 20 Billionen Watt EIRP effektive Sendeleistung, was auf dieser Frequenz heller als die Sonne ist. Die Nachricht wurde von Frank Drake und Carl Sagan zusammengestellt und enthält folgende Informationen an potentielle ausserirdiche Zivilisationen in M 13: Dualzahlen 1-10; Atomzahlen von Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor; Chemische Formeln für Zucker und Basen der Nukleotide der DNA; Zahl der Nukleotide in der menschlichen DNA; Doppel-Helix der DNA; Bevölkerungszahl der Erde; der Mensch (Frank Drake); Grösse des Menschen; Sonnensystem mit der Erde zum Menschen hin versetzt; Arecibo-Teleskop; Durchmesser des Teleskops. Ob in etwa 24'000 Jahren, wenn die Nachricht bei M 13 ankommt, gerade ein ausserirdischer Astronom während dieser drei Minuten sein Radioteleskop auf die Erde gerichtet hat und somit die Nachricht empfangen kann, bleibt fraglich. [28]

— 1999, Bernd Nies

Daten für NGC 6205, zusammengefasst aus unterschiedlichen Katalogen.
BezeichnungenGreat Cluster in Hercules, M 13, NGC 6205
RA / Dec (B2000.0)16h 41.7m / +36° 28' [142]
SternbildHer [142]
Objekt KlasseGb [142]
Abmessungen 16.6' [142]
Scheinbare Magnitude5.9 mag [142]
Beschreibung (Dreyer)!! glob. cl. , eB, vRi, vgeCM, st 11...; = M13 [142]

NGC 6207

NGC 6207: 15' x 15' Ausschnitt aus dem STScI Digitized Sky Survey [160]

Aus unserer Perspektive unweit vom Kugelsternhaufen M 13 entfernt befindet sich die Galaxie NGC 6207, welche auf Abbildung 1 oben links gut zu erkennen ist. Sie misst 180"x66" und besitzt eine integrierte Helligkeit von 11.6 Magnituden. Die Oberflächenhelligkeit beträgt 12.8 mag. Auf der Abb. 1 erscheint die Galaxie eher elliptisch, doch es ist in Wahrheit eine Spiralgalaxie, welche wir unter einem Winkel von 68 Grad sehen. NGC 6207 entfernt sich von der Lokalen Gruppe mit einer Radialgeschwindigkeit von 990 km/s, was bei einer Hubble-Konstanten von 75 km/s/Mpc einer Entfernung von 43 Mio. Lichtjahren gleichkommt. Die Galaxie scheint einen sehr hellen Kern zu besitzen, angeblich soll es sich dabei jedoch um einen Vordergrundstern handeln. [134]

— 1999, Bernd Nies

Daten für NGC 6207, zusammengefasst aus unterschiedlichen Katalogen.
BezeichnungenCGCG 197-7, IRAS 16412+3655, KARA 766, KUG 1641+369, MCG 6-37-7, NGC 6207, PGC 58827, UGC 10521
RA / Dec (B2000.0)16h 43m 04.3s / +36° 49' 58'' * [144]
SternbildHer [142]
Objekt KlasseGx [142]
Morphologische KlasseS [144]
Abmessungen 3.0' [142], 3.0' * x 1.2' * [144]
Positionswinkel (N → E)15° [144]
Scheinbare Magnitude11.6 mag [142], 12.1 mag * [144]
Radialgeschwindigkeit850 km/s * [144]
Beschreibung (Dreyer)pB, pL, E 45deg +/- , vgmbM [142]

IC 4617

IC 467: 15' x 15' Ausschnitt aus dem STScI Digitized Sky Survey [160]

Bei IC 4617 handelt es sich um eine kleine, schwache Galaxie, welche oft übersehen wurde. In Dreyers zweitem Index Catalogue ist sie zwar aufgeführt, aber ohne Daten, nur mit der Beschreibung "klein, Längsausrichtung nach PA 29° helleres Zentrum"; im Principal Galaxies Catalogue fehlt sie aber ganz, lediglich im Hubble Guide Star Catalogue ist sie als ein nichtstellares Objekt von 14 mag aufgeführt. [134]

— 1999, Bernd Nies

Daten für IC 4617, zusammengefasst aus unterschiedlichen Katalogen.
BezeichnungenIC 4617
RA / Dec (B2000.0)16h 42.1m / +36° 41' [142]
SternbildHer [142]
Objekt KlasseGx [142]
Beschreibung (Dreyer)S, E 29deg , bM [142]

Wie findet man den Herkules-Kugelsternhaufen?

Der Kugelsternhaufen M 13 ist ganz leicht zu finden. Wie die Abbildung zeigt, muss das Teleskop an der westlichen Seite des Herkules-Trapezes, auf der Linie von eta zu ζ Herculis, etwa ein Drittel der Distanz näher beim Stern eta Herculis, ausgerichtet werden. Der Kugelsternhaufen ist auch schon im Sucherfernrohr gut sichtbar.

27 Bogenminuten nordwestlich von M 13 liegt die Galaxie NGC 6207, die bei kleinen Vergrösserungen schon im gleichen Gesichtsfeld wie M 13 erscheint. Auf halber Strecke zwischen M 13 und NGC 6207 befindet sich die kleine, schwache Galaxie IC 4617. Sie liegt westlich von einem kleinen, markanten Parallelogramm aus vier 14mag-Sternen.

— 1999, Bernd Nies

Karte
Karte mit Hilfe von SkySafari 6 Pro [149] und STSci Digitized Sky Survey [160] erstellt.

Beobachtung von blossem Auge

In den seltenen, klaren und dunklen Nächten, abseits des Lichtverseuchten Schweizer Mitellandes, ist der Kugelsternhaufen M13 auch gut von blossem Auge sichtbar; dazu muss dieses aber schon voll dunkeladaptiert sein. Schaut man etwas an der Position von M 13 vorbei, was als "indirektes Sehen" bezeichnet wird, so gibt sich der Kugelsternhaufen als kleines, schwaches, diffuses Fleckchen zu erkennen. Einzelsterne sind natürlich noch nicht erkennbar.

Bernd Nies

Beobachtung mit Feldstecher bis mittleres Teleskop

In einem Feldstecher mittlerer Grösse erscheint der Kugelsternhaufen leicht granuliert und ist teilweise an den Randbereichen auflösbar. Ein kleineres Teleskop vermag den Kugelsternhaufen bereits voll aufzulösen. Überwältigend wird der Anblick in mittelgrossen Teleskopen bei hoher Auflösung. Man hat das Gefühl vollständig in die tausendenden von Sternen einzutauchen. Ja es entsteht fast ein dreidimensionaler Effekt mit den hellen Sternen im Vordergrund und immer schwächer werdenden im Hintergrund. [192]

14" PWO-Dobson, F:4.6 / TV-Nagler-Zoom 6mm-3mm, 266x-533x, 0.19°-0.09°, Eduard von Bergen

Creative Commons License Sofern keine anderen Quellen, Autoren oder Fotografen genannt werden, unterliegt diese Webseite der Creative Commons Attribution 4.0 International License.