Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

114 KAPITEL 1. GEOMETRIE
2 · 10 42 erg s −1 . NGC 1316 liegt am Rande des armen Fornax Haufens (arm = arm an
Galaxien) in 24 Mpc Entfernung. Diese Situation ist vergleichbar mit der Milchstraße
plus M31 am Rande des Virgo Haufens (mit der Zentralgalaxie M87).
In der nebenstehenden Tabelle sind Daten zum Fornax Haufen gesammelt. Die Haufen
Koordinaten (1950) sind:
α = 03:20:47.2, δ = −37 : 23 : 08.
Die Fluchtgeschwindigkeit beträgt 1422 km s −1 , was einem z = 5 · 10 −3 entspricht.
Die Tabelle gibt die Mitglieder im Zentrum. Zentralgalaxie ist NGC 1399 mit einer
Masse von M = 6 · 10 12 M⊙ und einer Gas Masse (im Halo bis 125 kpc) von M ≈
1.6 · 10 11 M⊙. Die Röntgenleuchtkraft beträgt LX = 4 · 10 41 erg s −1 .
NGC 1317 ist eine 6 ′′ entfernte Begleitgalaxie zu Fornax A und liegt praktisch am Rand
von NGC 1316. Beide haben viele Kugelsternhaufen um sich. Optisch ist NGC 1316
eine cD Galaxie mit einem schwachen AGN Kern. AGNs werden weiter unten erklärt.
Bei einem Abstand von D = 23 Mpc beträgt die Auflösung für eine Bogensekunde
100 pc. Der Abstand der beiden Radio Ohren beträgt 30 ′ , was 240 kpc entspricht. Die
Radio Emission ist polarisiert und kommt aus Filamenten, die korreliert (ausgerichtet)
sind. Das optische Gegenstück, NGC 1316, ist eine D Galaxie (MB ≈ −22.7) in
der Mitte zwischen den beiden Radio Ohren. Der morphologische Typ passt in kein
Klassifikationsschema. Der Kern der Galaxie NGC 1316 ist aktiv in praktisch allen
Frequenzbereichen (optisch, UV, Röntgen). Er ist von einem Röntgen Halo geringer
Ausdehnung umgeben (geschätzte Gas Masse allerdings nur M ≈ 1 · 10 9 M⊙ bei einer
Temperatur von 1 · 10 7 K). Die Röntgenleuchtkraft beträgt LX = 2 · 10 41 erg s −1 .
Radio-Galaxien
Daten zum Fornax Haufen
NGC Nr MB Typ
1399 −21.35 E1
1374 −19.89 E0
1375 −18.81 S0
1379 −20.03 E0
1380 −20.98 S0/Sa
1380A −18.56 Spiral
1381 −19.44 S0(10)
1382 −18.09 E
1386 −19.78 Sa
1387 −20.20 SB0
1389 −19.46 S0/SB0
1404 −21.35 E2
1427 −20.09 E5
1427A −18.63 Irr
Tab. 1.44: Fornax
Galaxien strahlen, von wenigen Ausnahmen abgesehen, hauptsächlich im optischen Bereich. Für die
optische Gesamtleuchtkraft typischer Galaxien hatten wir
L∗ = 2.5 · 10 10 L⊙ = 10 44
definiert und für die Gesamtmasse (Dunkelmasse inklusive) ist
erg s −1 (1.237)
M∗ = 1 · 10 12 M⊙ = 2 · 10 45 g (1.238)
die Einheit.
Die Radiostrahlung aus dem Kernbereich der Galaxien ist gering, der Hauptbeitrag kommt zudem von
nichtthermischen Quellen (Synchrotron Strahlung von relativistischen Elektronen, erkennbar am Spektralindex
und an der Polarisation). Als Beispiel sei hier M31 (Andromeda) angeführt. Im optischen Bereich
gilt (genauer als vorher angegeben) Lopt(M31) = 2.5Lopt(MW G) = L∗. Die Radioleuchtkraft
beträgt nur 10 38 erg s −1 , d. h. Lrad(M31) = 2.5 · 10 −6 Lopt(MW G).
Es war deshalb eine Überraschung, daß es Galaxien gibt, die fast ausschließlich im Radiobereich strahlen
und die dazu noch extrem ausgedehnt sind. Es handelt sich dabei meist um eine Doppelstruktur:
zwei riesige Ohren (engl. lobes) strahlen, im Zentrum sitzt eine (oft auch optisch nachweisbare) Punktquelle
als Sender. Prototyp ist Cen A, eine nahe aktive Galaxie, die sowohl im Radio als auch im
Röntgenbereich (seit 1961) gut untersucht ist.
• DEFINITION ( N-GALAXIEN )
Zur Klasse der Radio-Galaxien gehören die von Morgan so bezeichneten N-Galaxie (N steht für Nukleus = Kern).
Es handelt sich (im optischen) um AGN Galaxien, mit hellem Kern und deutlich schwächerer Umgebung.