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hickson's kompakte galaxiengruppen

 

                                            Adam Block and Vic Eden/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona

 

Einleitung Observing Guide Highlights Beobachtungen

Hintergrund

Der Hickson Katalog umfasst 100 kompakte Galaxiengruppen und wurde von Paul Hickson, einem Astronomen in Vancouver, Kanada, zusammengestellt. Galaxiengruppen für diesen Katalog mussten a) kompakt sein, b) wenigstens 4 Mitglieder in einem umgrenzten Größenklassenbereich besitzen und c) von den großen Galaxienhaufen isoliert stehen (1).  Der Hintergrund dieses Suchprogramms auf den roten Platten der Palomar Observatory Sky Survey (POSS) war vielschichtig. Die Gruppen sollten untersucht werden nach der Anwesenheit von Mitgliedern mit abweichender Rotverschiebung, nach Wechselwirkungen innerhalb der Gruppen durch Dunkle Materie und auch, um Informationen über Galaxien-Evolution zu bekommen. Im Abstract einer neueren Übersichtsarbeit über Kompakte Galaxiengruppen (2) schreibt Paul Hickson:

"Compact group of galaxies have posed a number of challenging questions. Intensive observational and theoretical studies are now providing answers to many of these, and at the same time, are revealing unexpected new clues about the nature and role of these systems. Most compact groups contain a high fraction of galaxies having morphological or kinematical peculiarities, nuclear radio and infrared emission, and starburst or active galactic nuclei (AGN) activity. They contain large quantities of diffuse gas and are dynamically dominated by dark matter. They most likely form as subsystems within looser associations and evolve by gravitational processes. Strong galaxy interactions result and merging is expected to lead to the ultimate demise of the group. Compact groups are surprisingly numerous, and may play a significant role in galaxy evolution. "

 

Beobachten 

Für uns Amateure sind die Hickson Gruppen (HCGs) faszinierende Beobachtungsziele. Es gibt ein paar wenige Gruppen mit helleren Galaxien, wie zum Beispiel Hickson 44 im Löwen oder Hickson 68 in den Jagdhunden. Diese zwei Gruppen sind Ziele, die schon mit kleinen Teleskopen erreichbar sind und von denen es auch schon viele Aufnahmen im Internet gibt. Trotzdem sind sie klare Ausnahmen. Die meisten Hickson Gruppen enthalten nur schwache Galaxien und sind erheblich kompakter. Öffnung (und natürlich dunkler Himmel) hilft von daher viel, und viele der übrigen 98 Katalogeinträge werden erst so richtig interessant für Beobachter mit größeren Teleskopen von 12 Zoll oder mehr Öffnung. Damit zeigen Gruppen wie  "The Box" in der Coma (Hickson 61), Stephans Quintett im Pegasus (Hickson 92), Copelands Septett im Löwen (Hickson 57), oder Seyferts Sextett in der Schlange (Hickson 79) viele Details. Weitere Herausforderungen ohne klangvolle Eigennamen sind Hickson 55 im Drachen oder Hickson 56 an der unteren Kastenlängsseite des Großen Wagens.

Die meisten meiner Beobachtungen habe ich mit meinen 14- und 22-Zoll Dobsons gemacht. Obwohl meist schon einige Details mit dem 14-Zöller zu sehen waren, war der Unterschied zum 22er immer ziemlich spürbar. Bei kleinen Galaxien zahlt sich Öffnung immer aus!

Der erste Eindruck einer typischen Hickson Gruppe im Übersichtsokular ist ein auffälliges, aber schwaches Gewusel, das sich klar von Sternen unterscheidet und oft nur blickweise gehalten  werden kann. Erst mit höheren Vergrößerungen treten die einzelnen Mitglieder deutlicher hervor. Um die Details zu beobachten, benutze ich in der Regel Austrittspupillen von 1.2 bis 2.0 mm (entsprechend 250 bis 440x in meinem 22" f/4). Einige der Gruppen, mit Hickson 79 (Seyfert's Sextett) als klassischem Beispiel, bleiben selbst bei dieser Vergrößerung nur teilweise aufgelöst, so dass man die Vergrößerung sogar noch etwas steigern muss. 

Das Beobachten von Hickson Gruppen ist oft wie eine Knobel-Aufgabe. In der Regel sind eine oder zwei der helleren Galaxien relativ leicht zu sehen, manchmal sogar mit direktem Sehen. Die Herausforderung beginnt mit den übrigen Mitgliedern, die oft schwächer oder schwer zu trennen sind. Bei den ganz harten Brocken muss  man selbst mit großen Spiegeln eine Menge (oft beliebig viel) Zeit investieren, um die Position aller Einzelgalaxien in dem Gewusel sicher zu lokalisieren. 

Hubble Space Telescope images

 

 

Der Beobachtungs-Atlas

Am Anfang benutzte ich für die Hickson Gruppen vor allem die Informationen, die Jim Shields und Steve Gottlieb auf ihrer Webseite Adventures in Deep Space  bereitstellen (zumindest für mich ist diese Seite eine immerwährende Quelle an Information und Inspiration. Mein herzlicher Dank an Jim und Steve! ). Jim Shields Sammlung von "32 Interesting Hickson Groups" ist ein hervorragender Start um diese kompakten Galaxiengruppen zu beobachten. Meine Zusammenstellung an Beobachtungsmaterial für alle 100 Hickson Gruppen resultierte zumindest zum Teil aus einer gewissen inneren Leere, die mich beschlich, nachdem ich im Frühjahr 2007 30 dieser 32 Gruppen auf Jims Liste beobachtet hatte und die verbleibenden zwei Gruppen erst im Spätsommer wieder erreichbar sein würden

Mit meinem damals einem Jahr alten 22" Dobson wollte ich auf jeden Fall mehr von diesen Gruppen beobachten und ich begann mir für die verbleibenden 68 Gruppen ebenfalls DSS Bilder und Aufsuchkarten zusammenzustellen. Es war dann nur noch ein kleiner Schritt, dies alles in ein pdf File zu packen und als Beobachtungs-Atlas anderen zur Verfügung zu stellen. Am Anfang war ich mir nicht sicher, ob ich meine eigenen Beobachtungsnotizen mit einfügen sollte, da solche doch immer, sagen wir mal, sehr "subjektiv" sind, vor allem wenn es um den Grenzbereich geht. Die Unterscheidungen zwischen "manchmal zu halten", "blickweise, aber sicher gesehen" (nachdem man eine halbe Stunde unter einem schwarzen Tuch auf eine einzelne Leere Stelle des Weltraums gestarrt hat) und einem einfachen und ehrlichen "da war nix" sind fließend. Aufgrund dieser, nennen wir es einmal, "Subjektivität" habe ich bisher kaum meine eigenen Beobachtungsaufzeichnungen veröffentlicht (dies ist für mich auch in keiner Weise Ziel der Beobachtung). Auf der anderen Seite fand ich Steve Gottliebs Notizen immer hilfreich bei meinen eigenen Beobachtungen. Deshalb beschloss ich, meine eigenen (eher konservativen) Aufzeichnungen auch in den Atlas einzufügen. Alle Beobachtungen wurden in der Regel unter recht guten, aber nur selten exzellenten Bedingungen an verschiedenen Plätzen auf 1200 m Höhe im Schwarzwald in Süddeutschland gemacht (meist ~ mag 6.5 Himmel). Hierbei konnten die meisten der Gruppen sicher beobachtet werden. Einige der Gruppen kommen jedoch für mich an die Wahrnehmungsgrenze. Bei ein paar der schwächsten Gruppen (HCG 20, 27, 28, und 39) war die Beobachtung deshalb auch nicht sicher und bei einer (HCG 50) negativ.

Download des Hickson Beobachtungs-Atlas

(pdf file 14 MByte, last update: 2009)

Die Aufsuchkarten haben ein Feld von 20° bzw. 4° und sind ausreichend, um das Feld zu lokalisieren (5° und 1° Kreise entsprechen bei mir dem Gesichtsfeld im 10x50 Sucher bzw. im Übersichtsokular). Mit den 20'x20' DSS prints können dann die Gruppe im Feld und die Einzelgalaxien identifiziert werden.  Für mich selbst habe ich den Atlas doppelseitig ausgedruckt mit einem Blatt pro Gruppe. Auf der einen Seite sind dann die Aufsuchkarten und auf der Rückseite das DSS Bild und die Daten.

Rechts ist ein Beispiel für den Aufbau des Atlas. Ich hoffe, dass der Atlas auch für andere nützlich ist und doppelte Arbeit für das Zusammenstellen der Daten, herunterladen der Bilder und Erstellen der Karten vermeiden hilft. 

 

Eine Auswahl der interessantesten Hickson Groups

 

Diese persönliche Auswahl von dreizehn der interessantesten Hickson Gruppen umfasst sowohl helle, ausgedehnte Gruppen, die schon mit einem 8-Zöller gut zugänglich sind, als auch eng gepackte Gruppen winzigster Galaxienfitzelchen, die selbst mit Öffnungen über 20 Zoll noch eine Herausforderung darstellen. 

 

Beobachtungen aller 100 Hickson Groups sind hier

 

Hickson 44 im Kopf des Löwen ist eine der bekanntesten Hickson Gruppen und besteht aus einem netten Quartett morphologisch sehr unterschiedlicher Galaxien. In größeren Teleskopen kann sogar der Staubstreifen in a als scharfe Kante ausgemacht werden. Das schwierigste Mitglied d ist eine Balkenspirale mit relative geringer Oberflächenhelligkeit. 

Hickson 68 ist in der NE Ecke der Jagdhunde und ist ähnlich hell, aber schon etwas kompakter als die vorhergehende Gruppe. Mit 5 Mitgliedern ist dies für mich persönlich die schönste der helleren Hicksons. Die schöne helle Spirale NGC 5371 Richtung ENE gehört nicht mehr zur Gruppe.

In Hickson 16 im Walfisch sind die vier Galaxien  schon etwas schwächer und die gesamte Erscheinung wird schon etwas typischer für eine Hickson Gruppe.

Hickson 92 im Pegasus ist das berühmte Quintett, das Edouard Stephan südöstlich von NGC 7331 entdeckt hat. Die Herausforderung bei dieser Gruppe ist die Trennung von b und d, sowie die sechste Galaxie, die etwas abseits steht und nicht mehr zur HCG92 gehört. 

Hickson 61 in der Coma trägt auch aus offensichtlichen Gründen den Namen "The Box". Obwohl die vier Galaxien zwischen mag 12.2 und 13.3 (vis) liegen, ist die Oberflächenhelligkeit insbesondere von b recht niedrig. 

Mit Hickson 40 in der Hydra kommen wir zu den kompakteren Gruppen, die generell höhere Vergrößerungen zur Trennung benötigen ...

... und mit Hickson 51 im Löwen wird auch die Herausforderung größer. Hier konnte ich 6 der 7 Einzelgalaxien mit meinem 22" Dobson sehen. 

Hickson 57 im Löwen ist "Copelands Septett". Obwohl es  schon eine dichter gepackte Gruppe ist, reicht sie noch nicht an z.B. Seyferts Sextett weiter unten heran. Von daher ist eine Trennung in Einzelgalaxien hier auch noch erheblich einfacher. 

Hickson 79 alias "Seyferts Sextett" ist sozusagen der Prototyp der extrem dicht gepackten Hicksons mit fünf Galaxien, die in ein Hufeisen von nur zwei Bogenminuten gequetscht sind. Eine Trennung des Gewusels in Einzelgalaxien benötigt hohe Vergrößerungen (400 - 600x) an Galaxien, die lediglich mag 15 bis16 haben. 

Hickson 56 im Großen Wagen liegt direkt neben den helleren Galaxien NGC 3718 und 3729. Vier Galaxien sind hier in einer sehr kompakten Kette über nur 90 Bogensekunden (!) aufgereiht, so dass eine komplette Trennung in Einzelgalaxien eine absolute Herausforderung ist. Das etwas abseits der Kette gelegene Mitglied a ist mit seiner geringen Oberflächenhelligkeit weniger auffällig als die Kette selbst. 

Hickson 55 ist eine extrem kompakte Kette von winzigen Galaxienfitzelchen im Drachen. Selbst mit großer Öffnung braucht man eine Menge Geduld, um wenigstens ein paar der Einzelgalaxien in dem Gewusel sicher zu lokalisieren. 

Hickson 54 ist noch so eine extrem dicht gepackte Kette von winzigen Galaxien im Löwen. Die Gruppe erstreckt sich nur über 40 Bogensekunden (!) mit Einzelmitgliedern, die zum Teil nur 5 Bogensekunden Durchmesser haben. Hickson 54 finde ich noch eine Ecke schwieriger aufzulösen als Hickson 55.

Hickson 50 im Großen Wagen ist mit Abstand die schwierigste Gruppe in Hicksons Katalog. Fünf kaum existente Galaxien bilden einen Kreis von nur 25 Bogensekunden Durchmesser neben einem "hellen" mag 17 Stern. Die hellsten Mitglieder haben 18. Größenklasse (im Blauen) und die Gruppe überhaupt auszumachen ist schon ein ziemlicher Erfolg (ich habe da bisher noch nichts gesehen).

 

Literatur

1. Hickson P (1982) Ap J 255: 382

2. Hickson P (1997) Annu Rev Astron Astrophys 35: 357

 

Links

Paul Hicksons Webseite mit weiteren Hintergrund-Informationen zum Hickson Katalog und mit links zu den Original-Veröffentlichungen

Jim Shields und Steve Gottliebs Webseite mit einer Auswahl von "32 Interesting Hickson Groups"

Ray Cashs Webseite zu Beobachtungen von Hickson Groups mit einer Zusammenstellung von Bildern und Reports von mehreren Beobachtern

Robert Mc Gowns und Miles Pauls Galaxy Groups Observing Project.

Alvin Hueys Hickson Observing Guidebook

Uwe Glahns Webseite zu den Hicksongruppen

 

DSS images copyright notice

The Digitized Sky Survey was produced at the Space Telescope Science Institute under U.S. Government grant NAG W-2166. The images of these surveys are based on photographic data obtained using the Oschin Schmidt Telescope on Palomar Mountain and the UK Schmidt Telescope. The plates were processed into the present compressed digital form with the permission of these institutions.

 

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