M

33   51   60   64   74   82
99   101   108   109

IC

342   983   1291

UGC

3374   7085A   1810   11638
11503   11707   11871   11841
11973   12667

M 60 — Arp 116
Virgo

Bei Arp 116 handelt es sich um die zwei Galaxien M60 (NGC4649) und NGC4647, die zum Virgo-Cluster gehören, ein großer Galaxienhaufen mit fast 2000 bekannten "größeren" Mitgliedern der in einer Entfernung von etwa 20 MPc liegt.

http://www.atlasoftheuniverse.com/galgrps/vir.html

Die beiden Galaxien selbst liegen in einem Randbereich des Virgo-Clusters - das ist für M60 als E2-Typ eher ungewöhnlich, da die elliptischen Typen vorrangig im Haufenzentrum zu finden sind. Dabei ist wichtig, dass solchen statistischen Annahmen meist eine sphärische Clustergeometrie zugrund liegt, diese ist hier aber nicht gegeben, besser beschreibt man die Form des Clusters mit zwei prolaten Ellipsoiden, deren Hauptachsen senkrecht zueinander stehen.

Ebenso sind die Entfernungsangaben von Galaxien in Clustern immer fehlerbehaftet und machen damit eine Aussage über mögliche Nähe und eine Gezeitenwechselwirkung schwierig und verlangen die Nutzung zusätzlicher Methoden wie etwa die Cepheidenmessung, die Tully-Fisher Relation oder den Cut-off der Leuchtkraftfunktion von Planetarischen Nebeln und Kugelsternhaufen. Man erhält 16.52 ± 0.6 MPc für M60 und 17.78 ± 2.1 MPc für NGC 4647. Somit liegen die Galaxien in einer gegenseitigen Entfernung von 1 bis 1.5 MPc, die projizierte Entfernung von 2.5' bei 13kpc (R. de Grijs und A.R.I.Robertson, 2006, Astronomy and Astrophysics 460, 493-498). Auch diese genauen Studien erlauben keine sichere Aussage darüber, ob sich die Galaxien aufeinander zubewegen oder sich voneinander entfernen, und leider ist auch keine Aussage möglich, welche der beiden Galaxien vor der anderen liegen könnte.

Mit Hilfe von Farb-Helligkeits-Diagrammen (CMDs, colour-magnitude diagrams) konnte man bei der Pixel-pro-Pixel Analyse von HST Aufnahmen belegen, dass der M60-Aufbau mit einer gleichförmigen Sternpopulation gut beschrieben werden kann. Die Ausnahmen bilden rote Bereiche (dusty pockets) und blaue und rote Kugelsternhaufen. Im Vergleich zu anderen Galaxienpaaren mit einer sicher stattfindenden Wechselwirkung (bsp. Arp188 "the tadpole galaxy") findet man hier aber keine auffälligen Pixelbereiche in der Verteilung, die auf Sternentstehungsgebiete hinweisen würden. Als einziger Hinweis auf eine möglicherweise bevorstehende Wechselwirkung zeigt sich ein leichter Trend zu blauen Pixeln in Richtung des Begleiters NGC 4647.

Bei NGC4647 handelt es sich um einen Sc-Spiraltyp, der ein flocculentes Spiralarmmuster aufweist, das bei einer genauen kinetischen Untersuchung eine "milde" dynamische Störung der Rotationskurve aufwies (L.M. Young et al., 2006, Astrophysical Journal 650, 166-179). Diese Asymmetrie wird durch gemessenen HI/CO Säulendichten bestätigt, die Westseite zeigt einen eher flachen Verlauf wobei die Ostseite ein Dichtemaximum bei knapp 40" Zentrumsentfernung besitzt.

Im Unterschied zu Feldgalaxien spielt aber in Galaxienhaufen das "intracluster medium" eine wichtige Rolle, das auf Galaxien einen, Verformungen und Asymmetrien bewirkenden, Druck ausüben kann. Fraglich bleibt, mit welcher Stärke dieser Druck das Gravitationspotenzial beinflusst. Gerade deshhalb sollte man die Rolle von Dunkler Materie (DM) in einem Cluster nicht vergessen - gerade weil der Virgohaufen keine sphärische Symmetrie besitzt, ist anzunehmen, dass DM-Strukturen die Haufenstruktur gestaltet haben. Bewegt sich eine Galaxie im Cluster, wechselwirkt ihr DM-Halo mit der DM des Clusters bzw. der DM Struktur, die durch die umgebenden Cluster-Mitglieder bestimmt wird.

Diese Wechselwirkung vor einer "eigentlichen" Gezeitenwechselwirkung kann dazu führen, dass eine Galaxie Gas- und Staubmassen verliert und somit die wechselwirkungstypische Sternentstehung deutlich verzögert wird. Als überraschendes Ergebnis bietet dann ein solches Paar in einem Cluster einen eher "ungestörtes" Anblick.

Mit auf der Aufnahme zu sehen sind M59 am oberen, rechten Rand, im Vergleich zu M60 ist hier ein flacherer E5-Typ zu sehen. Unterhalb der Bildmitte steht die S0-Galaxie NGC4638 und 1.5' entfernt die leuchtschwächere Galaxie NGC4637. NGC4638 liegt im Virgohaufen, für die andere Galaxie ist keine Entfernungsangabe in der Literatur gegeben.

Hypergraph 350/3060, STL-6303 (Norden oben, Osten links)
L: 255 min, R:70min, G:60min, B:60min, mäßiges Seeing
Rimbach, 6./8./9./10.5.2008
M 60