Spektralatlas für Astroamateure - UrsusMajor

Spektralatlas für Astroamateure 98
23 Spektren von extragalaktischen Objekten
23.1 Einführung
Mit Amateurmitteln ist es unmöglich, Einzelsterne in externen Galaxien spektroskopisch
aufzuzeichnen. Im Vordergrund steht daher die niedrig auflösende Gewinnung und Analyse
von Kompositspektren ganzer Galaxien und Quasare. Im Unterschied zu Profilen von Einzelsternen,
zeigen diese die überlagerten Merkmale hunderter Milliarden von Einzelspektren.
Mittels Dopplerspektroskopie können damit auch die Radialgeschwindigkeiten resp.
z – Werte solcher Objekte gemessen, sowie bei „edge on“ Galaxien auch grob die Verteilung
der Rotationsgeschwindigkeit in der Scheibe abgeschätzt werden [30].
Professionell wird dies seit ca. den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts erfolgreich praktiziert,
was entscheidend zu unserem heutigen Verständnis des Universums beigetragen hat.
Der erste, welcher dies bei M31 versuchte, war 1912 Vesto M. Slipher am Lowell Observatorium
in Flagstaff, Arizona. Er konnte bereits damals die Blauverschiebung dieses Spektrums
messen und daraus eine Radialgeschwindigkeit von – 300 km/s ableiten. Weiter
stellte er die Rotation dieses „Nebels“ fest. Dass es sich hier um eine Galaxie ausserhalb
der Milchstrasse handelt, wurde erst später in den Zwanzigerjahren bewiesen. Weiter entdeckte
er auch, dass die meisten anderen Galaxien rot verschoben erscheinen und sich
somit von uns entfernen. Hubble nutzte später diese Verschiebungsmessungen zur Korrelation
mit der Entfernung (Hubble Konstante).
Bald stellte sich auch heraus, dass solche Komposit Spektren eine ähnliche Aussagekraft
besitzen wie diejenigen von individuellen Einzelsternen. Auch hier zeigen sich z.B. Profile
mit oder ohne Emissionslinien, hauptsächlich abhängig von der Art und Aktivität des galaktischen
Kerns. Die relative Ähnlichkeit dieser galaktischen Komposit Spektren zu denjenigen
von Einzelsternen war in dem damaligen historischen Disput (hauptsächlich zwischen
H. Shapley und H. Curtis) ein wichtiges Argument, dass Galaxien keine Staubwolken oder
Gasnebel wie M42 sind (vergleiche Tafel 80/80A), sondern extrem weit entfernte, gewaltige
Cluster von Einzelsternen!
Die Merkmale der Spektren korrelieren aber auch mit der Morphologie der verschiedenen
Galaxientypen (siehe Grafik des sog. Hubble-Sandage Stimmgabeldiagramms). Solche
Spektralprofile sind, neben anderen Methoden, ein leistungsfähiges Mittel z.B. zur Abschätzung
des Gehaltes an Sternen, sowie mit gewissen Einschränkungen auch des Entwicklungszustandes
der Galaxie [301].
In dieser Ausgabe wird vorerst nur ein Kompositspektrum unserer Nachbargalaxie Andromeda
M31 vorgestellt. Später sind Profile von weiteren Galaxien und auch Quasaren geplant.