NGC 6946 – Feuerwerksgalaxie

NGC 6946 liegt an der Grenze der nördlichen Sternbilder Kepheus (Cepheus) und Schwan (Cygnus). Moderne Entfernungsbestimmungen anhand der Spitze des Roten-Riesen-Astes, der sogenannten TRGB-Methode, ergeben etwa 7,7 Megaparsec, entsprechend rund 25 Millionen Lichtjahren. Ältere Veröffentlichungen verwendeten teilweise deutlich geringere Entfernungen; neuere Untersuchungen empfehlen Werte um 7,7 Megaparsec.

Morphologisch wird NGC 6946 als SAB(rs)cd klassifiziert. „SAB“ bezeichnet eine Zwischenform zwischen einer normalen Spiralgalaxie und einer deutlich ausgeprägten Balkenspirale. Das Kürzel „(rs)“ weist auf eine Übergangsstruktur zwischen Ring und Spiralarmen im inneren Bereich hin, während „cd“ für eine späte Spiralgalaxie mit relativ locker gewundenen Armen und einem vergleichsweise kleinen Zentralbereich steht. Ihre Scheibe ist nur um ungefähr 38 Grad gegen unsere Sichtlinie geneigt, sodass wir die Spiralstruktur nahezu von vorne betrachten können.

Gerade diese günstige Orientierung macht die komplexe Struktur von NGC 6946 besonders gut sichtbar. Auch auf meiner Aufnahme lässt sich verfolgen, wie sich mehrere unregelmäßige und teilweise aufgespaltene Spiralarme um das helle Zentrum legen. Sie bilden keine vollkommen glatten, symmetrischen Bögen, sondern zeigen zahlreiche Verdichtungen, Verzweigungen und Unterstrukturen. Dazwischen verlaufen dunklere Staubbänder, während in den Spiralarmen viele kompakte leuchtende Gebiete hervortreten.

Diese Strukturen stehen in engem Zusammenhang mit der ungewöhnlich hohen Sternentstehungsaktivität der Galaxie. Beobachtungen vom optischen bis zum Röntgenbereich zeigen intensive Sternentstehung über große Teile ihrer Scheibe. NASA und ESA klassifizieren NGC 6946 deshalb auch als Starburst-Galaxie. Eine räumlich aufgelöste Untersuchung junger Sterne mit dem Hubble-Weltraumteleskop ergab für die jüngsten etwa zehn Millionen Jahre eine Sternentstehungsrate von ungefähr 5,3 Sonnenmassen pro Jahr; über die vergangenen 25 Millionen Jahre war sie im Mittel noch höher.

Viele der hellen, knotigen Strukturen entlang der Spiralarme sind H-II-Regionen: große Wolken aus ionisiertem Wasserstoff, in denen junge, heiße und massereiche Sterne entstanden sind. Ihre intensive ultraviolette Strahlung ionisiert das umgebende Gas. Gerade diese Gebiete zeichnen in meiner Aufnahme die Spiralstruktur besonders eindrucksvoll nach und lassen erkennen, dass die Sternentstehung keineswegs gleichmäßig über die Galaxienscheibe verteilt ist. Untersuchungen haben Sternentstehung sogar weit außerhalb des klassischen optischen Scheibenradius nachgewiesen.

Die hohe Zahl massereicher junger Sterne führt zwangsläufig auch zu einer hohen Zahl von Sternexplosionen. Seit 1917 wurden zehn Supernovae in NGC 6946 beobachtet, ungewöhnlich viele für eine einzelne nahe Spiralgalaxie. Die bislang jüngste davon war SN 2017eaw. Genau diese außergewöhnliche Häufung spektakulärer Sternexplosionen führte zum populären Namen „Feuerwerksgalaxie“.

Die Supernova-Aktivität hinterlässt zudem zahlreiche Spuren im interstellaren Medium. Optische Untersuchungen identifizierten 147 Nebel als wahrscheinliche Supernova-Überreste, während weitere Kandidaten im Radiobereich gefunden wurden. Andere Studien zeigen große H-I-Hohlräume in der neutralen Wasserstoffscheibe. Supernova-Überreste häufen sich an den Rändern solcher Hohlräume; dort ist zugleich verstärkte Sternentstehung festzustellen. Dies unterstützt die Vorstellung, dass sich durch viele Supernovaexplosionen und starke Sternwinde ausgedehnte Blasen bilden können, deren expandierende Ränder wiederum Gas verdichten und damit neue Sternentstehung begünstigen.

NGC 6946 ist deshalb astronomisch weit mehr als nur eine besonders fotogene Spiralgalaxie. Sie bietet ein nahe gelegenes Labor für den Zusammenhang zwischen Gas, Sternentstehung, massereichen Sternen und Supernovaexplosionen. Auf meiner Aufnahme wird dieser aktive Charakter vor allem durch die Vielzahl kleiner Strukturen entlang der Spiralarme sichtbar: Der helle Zentralbereich, die verzweigten Arme, dunkle Staubgebiete und die zahlreichen Sternentstehungsregionen verleihen der Galaxie ein ausgesprochen unruhiges und detailreiches Erscheinungsbild – passend zu ihrem Namen Feuerwerksgalaxie.