Am 21.9.2024 habe ich die Galaxie NGC 7112 spektrometriert. Es war 3 Tage nach Vollmond, der Mond war zu 84% beleuchtet und strahlte recht hell. Dazu kommt, dass die Galaxie im Pegasus mit einer Blauhelligkeit von 13.5 mag eher lichtschwach ist. Ich wollte wissen, ob mein Instrumentarium bei diesen Bedingungen in der Lage ist, ein taugliches Spektrum aufzunehmen.
Die gewählte Galaxie NGC 7112 wird auch als NGC 7113 geführt und steht im Sternbild Pegasus. Es ist ein E-Typ, also eine „alte“ Galaxie, verglichen mit einer typischen Spiralgalaxie, in der mehr Sternentstehung zu beobachten ist. Elliptische Galaxien, genaugenommen ihre Kerne, zeigen in ihren Spektren charakteristische Absorptionslinien später Sterntypen (Mg, Na, Fe). Ihre Gesamtlichtfarbe ist eher rot und weniger blau.
Der Stern am linken Rand des Aladin-Bildfelds ist BD+11 4638. Dieser steht südlich von NGC 7112 in einem Abstand von 2,8′. Mit 11 mag ist er deutlich heller als die Galaxie. Der Spalt meines Spektrographen liegt in Nord-Süd-Richtung, so dass ich auch das Licht des Sterns spektral zerlegt habe. Das nachfolgende Spektrum zeigt den Spektralstreifen, der zur Galaxie gehört, etwa mittig (mit den Auswahlregionen für Signal (grün) und Hintergrund (orange,violett)) und das Sternspektrum unten.
In beiden Spektren erkennt man schon im Rohspektrum die terrestrischen Sauerstoff-Linien (rechts, im „roten“ Bereich) und auch die sehr helle Sauerstofflinie bei 557.7 nm etwas links der Mitte als scharfen vertikalen Streifen – links neben dem breiten Na-Straßenlampen-Streifen mit seiner zentralen der Absorptionssenke.
Das Sternspektrum zeigt ganz links die Fraunhofer-Calcium-Linien, die wir auch von der Sonne kennen. Das ist nicht verwunderlich, handelt es sich doch bei BD+11 4738 um einen F-Typ, also einem Spektralnachbar unserer Sonne (G2).
Und das Mondlicht bzw. Sonnenlicht „überschwemmt“ wie erwartet das gesamte spektrale Kontinuum. Die Hintergrundsubtraktion leistet hier aber (noch) eine gute Arbeit und kann das Galaxien-Signal herausarbeiten.
Die nachfolgenden zwei Spektren zeigen das Spektralprofil von NGC 7112. Ich habe bewusst das Kontinuum nicht entfernt, so dass man den „gelb/orangen Schwerpunkt“ des Galaxienlichts erkennen. kann.
Der scharfe Peak bei 557,7 nm entsteht durch die nicht ganz gelungene Hintergrundsubtraktion – eben weil diese Sauerstofflinie bei 15 min Belichtungszeit eines Einzelspektrums überbelichtet wurde.
Trotz der widrigen Bedingungen kann man im Spektrum der Galaxie Absorptionslinien erkennen. Und man sieht auch, dass diese deutlich rotverschoben sind. Das Rauschen stört zwar, aber man kann die Linienverschiebung dennoch messen und aus den Messpunkten einen Mittelwert für die Radialgeschwindigkeit von NGC 7112 berechnen.
So erhält man für die Galaxie NGC 7112 eine Wert von 5953 +/- 167 km/s. Der NED/NASA Katalog nennt für diese Galaxie einen Literaturwert von 5747 km/s – das ist eine Abweichung von 3,6%. Dafür dass die visuelle Helligkeit des Galaxienkerns zwischen 14.0 und 14.5 mag liegen dürfte ist dies eine gute Messgenauigkeit. Es ist auch anzunehmen, dass „ohne Mond“ das Profil ein besseres Signal/Rausch-Verhältnis erbracht hätte. Der LISA-Spektrograph reicht also sicher tiefer als 14 mag.