Norma ist ein kleines Sternbild am südlichen Himmel zwischen den Sternbildern Ara und Lupus . Es ist eines der zwölf Sternbilder, die im 18. Jahrhundert vom französischen Astronomen Nicolas-Louis de Lacaille entworfen wurden , und eines von mehreren, die wissenschaftliche Instrumente darstellen. Der Name bedeutet auf Lateinisch „ normal“ und bezieht sich auf einen rechten Winkel . Norma wird unterschiedlich interpretiert und kann beispielsweise ein Lineal , einen Winkelmesser , ein Geodreieck oder eine Wasserwaage symbolisieren . Es zählt zu den 88 modernen Sternbildern .

Vier der helleren Sterne im Sternbild Norma – Gamma, Delta, Epsilon und Eta – bilden ein Quadrat inmitten der lichtschwachen Sterne. Gamma 2 Normae ist mit einer scheinbaren Helligkeit von 4,0 mag der hellste Stern. Mu Normae zählt zu den leuchtkräftigsten bekannten Sternen und besitzt eine Leuchtkraft zwischen einer Viertelmillion und einer Million Sonnenleuchtkräften. Vier Sternsysteme beherbergen Planeten. Die Milchstraße , insbesondere der Norma-Arm , verläuft durch das Sternbild Norma, und es enthält acht offene Sternhaufen, die mit einem Fernglas sichtbar sind. Im Sternbild befindet sich außerdem Abell 3627, auch Norma-Haufen genannt , einer der massereichsten bekannten Galaxienhaufen .

Geschichte

Norma wurde 1751/52 von Nicolas-Louis de Lacaille unter dem französischen Namen „l’Équerre et la Règle “ („Winkelmaß und Lineal“) eingeführt. [ 3 ] [ 4 ] Zuvor hatte er während eines zweijährigen Aufenthalts am Kap der Guten Hoffnung 10.000 Sterne des Südhimmels beobachtet und katalogisiert . Er entwarf 14 neue Sternbilder in unerforschten Regionen der südlichen Himmelshalbkugel, die von Europa aus nicht sichtbar waren. Bis auf eines ehrten alle Sternbilder Instrumente, die das Zeitalter der Aufklärung symbolisierten . [ 5 ] [ a ] In seiner Karte der südlichen Sterne von 1756 stellte Lacaille die Sternbilder Norma, Circinus und Triangulum Australe als Winkelmaß und Lineal, Zirkel und Nivellierinstrument dar – allesamt Bestandteile eines Zeicheninstrumentensatzes. [ 6 ] Die Wasserwaage hing an der Spitze eines Dreiecks, was einige Astronomen zu dem Schluss veranlasste, dass er l'Équerre et la Règle in „le Niveau“, „die Wasserwaage“, umbenannte. [ 7 ] Jedenfalls war der Name des Sternbildes von Lacaille bis 1763 zu Norma verkürzt und latinisiert worden. [ 3 ]

Eigenschaften

Norma grenzt im Norden an Scorpius , im Nordwesten an Lupus , im Westen an Circinus, im Süden an Triangulum Australe und im Osten an Ara. Mit einer Fläche von 165,3 Quadratgrad und 0,401 % des Nachthimmels belegt sie Platz 74 der 88 Sternbilder. [ 8 ] Die 1922 von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) eingeführte Abkürzung für das Sternbild lautet „Nor“. [ 9 ] Die offiziellen Grenzen des Sternbilds, die 1930 vom belgischen Astronomen Eugène Delporte festgelegt wurden , bestehen aus einem Polygon mit zehn Segmenten. Im äquatorialen Koordinatensystem liegen die Rektaszensionskoordinaten dieser Grenzen zwischen 15h 12m 13,6119s und 16h 36m 08,3235s , während die Deklinationskoordinaten zwischen −42,27° und −60,44 ° liegen. [ 1 ] Das gesamte Sternbild ist für Beobachter südlich des 29. Breitengrades Nord sichtbar . [ b ]

Merkmale

Sterne

Lacaille kartierte und benannte 1756 zehn Sterne mit den Bayer-Bezeichnungen Alpha bis Mu. Sein Stern Alpha Normae wurde jedoch von Francis Baily in das Sternbild Skorpion (Scorpius) versetzt und zunächst unbenannt gelassen, bevor Benjamin Apthorp Gould ihn aufgrund seiner Helligkeit als N Scorpii bezeichnete . Obwohl Beta Normae auf seiner Sternkarte verzeichnet war, fehlte er versehentlich in Lacailles Katalog von 1763, wurde ebenfalls von Baily in den Skorpion versetzt und von Gould als H Scorpii benannt. [ 10 ] Der hellste Stern der Norma, Gamma 2 Normae , hat nur eine scheinbare Helligkeit von 4,0 mag. Insgesamt befinden sich innerhalb der Grenzen des Sternbilds 44 Sterne mit einer scheinbaren Helligkeit von mindestens 6,5 mag. [ c ] [ 8 ]

Das Sternbild Norma, wie es mit bloßem Auge sichtbar ist

Die vier Hauptsterne – Gamma, Delta, Epsilon und Eta – bilden in dieser Region lichtschwacher Sterne ein Quadrat. [ 12 ] Gamma 1 und Gamma 2 Normae sind ein optisches Doppelsternsystem und kein echtes Doppelsternsystem . Gamma 2  Normae ist ein gelber Riese des Spektraltyps G8III mit etwa der 2- bis 2,5-  fachen Masse der Sonne. Er befindet sich in einer Entfernung von 129 ± 1 Lichtjahren von der Erde . [ 13 ] Sein Durchmesser ist auf das Zehnfache des Sonnendurchmessers angeschwollen, und er leuchtet mit der 45-fachen Leuchtkraft der Sonne. Er ist außerdem Teil eines engen optischen Doppelsternsystems mit einem Begleitstern der Helligkeit 10. Größenklasse, der nur durch Sichtlinie sichtbar ist. [ 14 ] Gamma 1  Normae ist ein gelblich-weißer Überriese, der sich in einer Entfernung von etwa 1500 Lichtjahren von der Erde befindet. [ 13 ] Epsilon Normae ist ein spektroskopischer Doppelstern , bestehend aus zwei blau-weißen Hauptreihensternen nahezu gleicher Masse und des Spektraltyps B3V, die einander alle 3,26 Tage umkreisen. Ein dritter Stern, der 22 Bogensekunden entfernt ist, hat eine scheinbare Helligkeit von 7,5 mag und ist wahrscheinlich ein kleinerer Hauptreihenstern vom Spektraltyp B9V. [ 15 ] Das System ist 530 ± 20 Lichtjahre von der Erde entfernt. [ 13 ] Eta Normae ist ein gelber Riese des Spektraltyps G8III mit einer scheinbaren Helligkeit von 4,65 mag. [ 16 ] Seine Leuchtkraft beträgt etwa das 66-Fache der Sonnenleuchtkraft. [ 17 ]

Iota 1 Normae ist ein Mehrfachsternsystem. Das AB-Paar (Helligkeiten 5,2 und 5,76 mag) umkreist einander mit einer Periode von 26,9 Jahren; ihre Masse beträgt das 2,77- bzw. 2,71-Fache der Sonnenmasse. [ 18 ] Das Paar ist 128 ± 6 Lichtjahre von der Erde entfernt. [ 13 ] Die dritte Komponente ist ein gelber Hauptreihenstern des Spektraltyps G8V mit einer scheinbaren Helligkeit von 8,02 mag. [ 18 ]

Mu Normae ist ein ferner blauer Überriese des Spektraltyps O9.7Iab [ 19 ] und einer der leuchtkräftigsten bekannten Sterne, der jedoch aufgrund seiner Entfernung und des kosmischen Staubs teilweise verdeckt ist . Unsicherheiten bezüglich seiner Entfernung lassen die Möglichkeit offen, dass Mu Normae 250.000- bis eine Million Mal so leuchtkräftig und bis zu 60 Mal so massereich wie die Sonne sein könnte, wobei eine Leuchtkraft von etwa 500.000 Mal und eine Masse von etwa 40 Mal wahrscheinlicher sind. [ 20 ] Es wird vermutet, dass es sich um einen Alpha-Cygni-Veränderlichen mit einer Helligkeit zwischen 4,87 und 4,98 mag handelt. QU Normae ist ein weiterer heißer, blau-weißer Stern, der veränderlich ist und dessen Helligkeit innerhalb von 4,8 Tagen zwischen 5,27 mag und 5,41 mag schwankt. [ 21 ] In der Nähe von Eta Normae befindet sich R Normae [ 22 ] , ein Mira-Veränderlicher . Seine visuelle Helligkeit liegt zwischen 6,5 und 13,9 mag, seine mittlere Periode beträgt 507,5 Tage. Auf halbem Weg zwischen Eta Normae und Gamma Circini befindet sich T Normae , ein weiterer Mira-Veränderlicher. [ 22 ] Seine Helligkeit variiert zwischen 6,2 und 13,6 mag, seine Periode beträgt 244 Tage. [ 23 ] S Normae ist ein bekannter Cepheiden-Veränderlicher mit einer Helligkeit zwischen 6,12 und 6,77 mag und einer Periode von 9,75411 Tagen. [ 24 ] Er befindet sich im Zentrum des offenen Sternhaufens NGC 6087. Es handelt sich um einen gelblich-weißen Überriesen des Spektraltyps F8-G0Ib mit der 6,3-fachen Masse der Sonne. Als Doppelsternsystem besitzt er einen Begleiter von 2,4  Sonnenmassen ( M☉ ) , einen blaulich-weißen Hauptreihenstern des Spektraltyps B9.5V. [ 25 ] Ein Doppelsternsystem aus zwei Wolf-Rayet-Sternen, umgangssprachlich Apep genannt , wurde als möglicher Vorläufer eines langen Gammablitzes identifiziert. Es befindet sich in einer Entfernung von etwa 8000 Lichtjahren und wäre der erste seiner Art in der Milchstraße. [ 26 ]

IM Normae ist eine von nur zehn bekannten wiederkehrenden Novae in der Milchstraße . Sie brach 1920 und 2002 aus und erreichte eine Helligkeit von 8,5 mag gegenüber einer Ausgangshelligkeit von 18,3 mag. Nach dem ersten Ausbruch wurde sie nur unzureichend beobachtet, sodass ein weiterer Ausbruch dazwischen möglich ist. [ 27 ] Normae beherbergt zwei lichtschwache R Coronae Borealis- Sterne der Helligkeit 10 mag – RT Normae und RZ Normae – seltene entartete Sterne, die vermutlich durch die Verschmelzung zweier Weißer Zwerge entstanden sind und periodisch um mehrere Größenklassen an Helligkeit verlieren, während sie große Mengen an Kohlenstoffstaub ausstoßen. [ 28 ] QV Normae , ein lichtschwaches Objekt der Helligkeit 16 mag, ist ein massereiches Röntgen-Doppelsternsystem in einer Entfernung von 15.000–20.000 Lichtjahren von der Erde. Es besteht aus einem Neutronenstern, der einen blauweißen Überriesen umkreist, der etwa die 20-fache Masse der Sonne besitzt. Der Sternwind des massereicheren Sterns wird zu den Magnetpolen des Neutronensterns gezogen, bildet eine Akkretionssäule und erzeugt Röntgenstrahlung. [ 29 ] QX Normae , ein aktiver , massearmer Röntgen-Doppelstern, befindet sich in 19.000 Lichtjahren Entfernung. [ 30 ] Er besteht aus einem Neutronenstern und seinem Begleitstern, der kleiner und kühler als die Sonne ist. [ 31 ] Der Neutronenstern ist 1,74 ± 0,14-mal so massereich wie die Sonne, sein Radius beträgt jedoch nur 9,3 ± 1,0 km. [ 30 ] 1E161348-5055 ist ein Neutronenstern im Zentrum des Supernovaüberrests RCW103 . Er ist eine periodische Röntgenquelle mit einer Periode von 6,67 Stunden, etwa 2000 Jahre alt und 10.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Ungewöhnlich ist, dass es sich für sein junges Alter viel zu langsam dreht und sich stattdessen wie ein mehrere Millionen Jahre alter Stern verhält. [ 32 ] SGR J1550-5418 ist ein Soft Gamma Repeater (SGR) – ein Magnetar , der Gammastrahlenausbrüche aussendet [ 33 ] und sich etwa 30.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Seine Rotationsperiode von ungefähr 2,07 Sekunden ist die schnellste, die bisher bei einem Magnetar beobachtet wurde. [ 34 ] XTE J1550-564 ist ein weiteres Röntgen-Doppelsternsystem, diesmal bestehend aus einem großen Schwarzen Loch mit etwa der zehnfachen Masse der Sonne und einem kühlen, orangefarbenen Begleitstern. Das Schwarze Loch ist ein Mikroquasar , der Jets ausstößt.des Materials, das höchstwahrscheinlich aus seiner Akkretionsscheibe stammt. [ 35 ]

Exoplaneten

Vier Sternsysteme sind bekannt für ihre Planeten. HD 330075 ist ein sonnenähnlicher Stern in etwa 164 Lichtjahren Entfernung, der von einem heißen Jupiter alle 3,4 Tage umkreist wird. Er wurde 2004 entdeckt und war der erste Planet, der mit dem HARPS- Spektrographen gefunden wurde . [ 36 ] HD 148156 ist ein Stern in 168 ± 7 Lichtjahren Entfernung. Er ist etwas größer und heißer als die Sonne und besitzt einen Planeten von etwa Jupitergröße mit einer Umlaufzeit von 2,8 Jahren. [ 37 ] HD 143361 ist ein Doppelsternsystem, bestehend aus einem sonnenähnlichen Stern und einem lichtschwachen roten Zwergstern in 30,9 AE Entfernung. Ein Planet mit etwa der dreifachen Jupitermasse umkreist den helleren Stern alle 1057 ± 20 Tage. [ 38 ] HD 142415 ist etwa 113 Lichtjahre entfernt und besitzt einen jupitergroßen Planeten mit einer Umlaufzeit von rund 386 Tagen. [ 39 ]

Deep-Sky-Objekte

Der Ameisennebel, Mz 3, aufgenommen mit dem Hubble-Weltraumteleskop

Aufgrund seiner Lage in der Milchstraße beherbergt dieses Sternbild viele Deep-Sky-Objekte wie Sternhaufen [ 22 ] , darunter acht offene Sternhaufen, die mit einem Fernglas sichtbar sind [ 40 ] . NGC 6087 ist mit einer Helligkeit von 5,4 mag der hellste offene Sternhaufen in Norma. Er befindet sich in der südöstlichen Ecke des Sternbilds zwischen Alpha Centauri und Zeta Arae . Er ist schätzungsweise 100 Millionen Jahre alt, etwa 3300 Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von rund 14 Lichtjahren. Sein hellstes Mitglied ist der Cepheidenstern S Normae [ 40 ] . Ein dichtes Hintergrundsternfeld erschwert seine Sichtbarkeit, dennoch sind etwa 36 Sterne des Sternhaufens mit einem 10-cm-Teleskop bei 150-facher Vergrößerung erkennbar. [ 41 ] Nördlich von Kappa Normae befindet sich NGC 6067 mit einer kombinierten Helligkeit von 5,6 mag, die jedoch aufgrund ihrer Lage in einem sternreichen Gebiet schwer zu erkennen ist. [ 41 ] Man geht davon aus, dass sie etwa 102 Millionen Jahre alt ist und 891 Sonnenmassen enthält. [ 42 ] Zwei Cepheiden – QZ Normae und V340 Normae – wurden als Mitglieder des Sternhaufens identifiziert. [ 43 ] Zu den lichtschwächeren offenen Sternhaufen gehören NGC 6134 mit einer kombinierten Helligkeit von 7,2 mag in 4000 Lichtjahren Entfernung von der Erde, der ausgedehnte Sternhaufen NGC 6167 mit einer Helligkeit von 6,7 mag, NGC 6115 in der Nähe von Gamma Normae, NGC 6031 und NGC 5999. [ 12 ]

Galaxien des Norma-Clusters (gelb) in einem 0,5° x 0,5° großen Feld

Etwa 4900 Lichtjahre entfernt liegt Shapley 1 (oder PK 329+02.1), ein planetarischer Nebel , besser bekannt als Feinringnebel . Er erscheint ringförmig, ist aber vermutlich zylindrisch und direkt auf die Erde ausgerichtet. Mit einem Alter von rund 8700 Jahren [ 44 ] befindet er sich etwa fünf Grad westnordwestlich von Gamma 1  Normae. Seine integrierte Helligkeit beträgt 13,6 mag und seine mittlere Flächenhelligkeit 13,9 mag. Der Zentralstern ist ein Weißer Zwerg der Helligkeit 14,03 mag. Mz 1 ist ein bipolarer planetarischer Nebel, der vermutlich die Form einer Sanduhr hat und für Beobachter auf der Erde geneigt ist. Er ist etwa 3500 Lichtjahre entfernt. [ 45 ] Mz 3 – bekannt als Ameisennebel, da er einer Ameise ähnelt – hat ein komplexes Erscheinungsbild mit mindestens vier Ausflussjets und zwei großen Ausläufern. [ 46 ]

Etwa 200 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und mit einer Rotverschiebung von 0,016 befindet sich Abell 3627, auch Norma-Cluster genannt . Er ist einer der massereichsten bekannten Galaxienhaufen und besitzt die zehnfache durchschnittliche Masse eines Galaxienhaufens. Abell 3627 gilt daher als der Große Attraktor , ein massives Objekt, das die Lokale Gruppe , den Virgo-Superhaufen und den Hydra-Centaurus-Superhaufen mit 600–1000 Kilometern pro Sekunde zu sich zieht. [ 47 ]

Meteorströme

Der vergleichsweise schwache Meteorstrom Gamma Normiden (GNO), der typischerweise vom 7. bis 23. März aktiv ist und seinen Höhepunkt am 15. März erreicht, hat seinen Radianten in der Nähe von Gamma 2 Normae . [ 48 ]

Galaktischer Arm

Diagramm der Spiralarme der Milchstraße

Der Norma-Arm ist ein kleiner Galaxienarm, der nach der Galaxie Norma benannt wurde, die sich in seinem Hintergrund befindet.

Anmerkungen

  1. ^ Eine Ausnahme bildet Mensa , benannt nach dem Tafelberg . [ 5 ]
  2. ^ Während Teile des Sternbilds für Beobachter zwischen 29°N und 48°N technisch gesehen über den Horizont hinausragen , sind Sterne, die sich wenige Grad über dem Horizont befinden, praktisch nicht sichtbar. [ 8 ]
  3. Objekte der Helligkeit 6,5 gehören zu den lichtschwächsten , die mit bloßem Auge im Übergangsbereich zwischen Vorstadt- und ländlichem Raum sichtbar sind. [ 11 ]

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Quellen

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