NGC 4631 – Walfischgalaxie und NGC 4656 – Brecheisen-Galaxie

NGC 4631 ist die große kantenständig gesehene Walfischgalaxie im Bild. Unmittelbar bei ihr liegt die kleine Begleitgalaxie NGC 4627; beide werden gemeinsam als Arp 281 geführt. Rechts oben steht NGC 4656, deren verbogene Form den Namen Hockey-Stick- beziehungsweise Brecheisen-Galaxie erklärt.

Drei Galaxien in einem wechselwirkenden Umfeld

NGC 4631 liegt rund 25 bis 30 Millionen Lichtjahre entfernt, NGC 4656 mit etwa 26,8 Millionen Lichtjahren in derselben Entfernungsgrößenordnung. Die Galaxien sind nur einige hunderttausend Lichtjahre projiziert voneinander getrennt. Gravitative Wechselwirkungen beeinflussen Gas, Sternentstehung und die auffällige Form von NGC 4656.

Der stellare Stream erzählt nicht die ganze Geschichte

Im System existieren ausgedehnte gasförmige Gezeitenstrukturen. Ein sehr schwacher stellarer Stream um NGC 4631 verläuft teilweise in Richtung NGC 4656. Neuere Facharbeiten warnen jedoch davor, ihn einfach als direktes Produkt einer Begegnung dieser beiden großen Galaxien zu interpretieren; wahrscheinlich stammt zumindest ein wesentlicher Teil von einer zerrissenen Zwergbegleitgalaxie. Die Wechselwirkung im Feld ist real – ihr Ablauf ist nur komplexer als die frühere Ein-Satz-Erklärung.

NGC 4631 zieht lange H-I-Ströme durch ihre Umgebung

Die Walfischgalaxie NGC 4631 steht in einer dynamisch komplexen Gruppe mit NGC 4627, NGC 4656 und weiteren Nachbarn. Radio-Beobachtungen zeigen weit ausgedehnte Ströme aus neutralem Wasserstoff. Neuere Modelle machen deutlich, dass ihre Entstehung nicht auf eine einzige simple Begegnung zwischen NGC 4631 und NGC 4656 reduziert werden kann; mehrere Wechselwirkungen im Gruppensystem spielen eine Rolle.

In meiner Aufnahme sehe ich davon vor allem die optische Konsequenz: NGC 4631 wirkt unregelmäßig und besitzt viele helle Sternentstehungsgebiete. NGC 4656 rechts oben ist stark gebogen und trägt deshalb den Beinamen Hockey Stick. Beide Formen passen zu einer Umgebung, in der Gravitation die Scheiben über lange Zeit verformt hat.

Der heiße Halo reicht weit über die Scheibe hinaus

NGC 4631 ist außerdem für einen ausgedehnten Radio- und Röntgenhalo bekannt. Intensive Sternentstehung treibt Gas und Magnetfelder aus der Scheibe. Im sichtbaren Licht meiner Aufnahme ist dieser heiße Halo nicht direkt als große diffuse Fläche zu erkennen, aber die zahlreichen H-II-Knoten innerhalb der kantenständigen Scheibe zeigen die zugrunde liegende Aktivität.

Die beiden Galaxien liegen beide grob 25 bis 27 Millionen Lichtjahre entfernt. Anders als bei manchen meiner scheinbaren Galaxienpaare handelt es sich hier also nicht nur um eine zufällige Projektion.

NGC 4656 wirkt in meinem Bild durch den abknickenden Endbereich tatsächlich wie ein Hockeyschläger. Die Form ist jedoch nicht nur eine optische Spielerei. Die Scheibe ist gravitationell gestört, und Gasströme im Gruppenumfeld zeigen, dass das System dynamisch weit über den sichtbaren Sternkörper hinausreicht.

Der Halo von NGC 4631 reicht weit über das optisch schmale Band hinaus

Röntgen- und Radiobeobachtungen zeigen bei NGC 4631 heißes Gas und Magnetfeldstrukturen ober- und unterhalb der Scheibe. Diese extraplanare Komponente steht mit der starken Sternentstehung und der wechselwirkungsreichen Umgebung der Galaxie in Verbindung. In meinem optischen Bild ist davon nur der hellere scheibennahe Anteil erreichbar; dennoch hilft der Multiwellenlängenbefund, die unruhige Umgebung nicht als bloße Bildästhetik zu sehen. Der „Walfisch“ besitzt tatsächlich eine vertikal weit ausgedehnte Gasumgebung, obwohl die sichtbare Sternscheibe kantenständig und schmal erscheint.

Im Halo von NGC 4631 wurden kohärente Magnetfeldumkehrungen gemessen

CHANG-ES-Radiodaten zeigen ober- und unterhalb der Scheibe starke vertikale Magnetfeldkomponenten. Im nördlichen Halo wurde sogar ein großräumiges Muster von Faraday-Tiefen mit wiederholten Feldumkehrungen gefunden, interpretiert als riesige magnetische „Seile“ mit wechselnder Richtung. In meiner optischen Aufnahme bleibt davon nur die dünne kantenständige Galaxie sichtbar. Die Radioergebnisse erklären jedoch, warum der physische Einfluss von NGC 4631 weit über das schmale Sternband hinausreicht, das das Auge im Bild zuerst wahrnimmt.