Auf den ersten Blick wirkt sie beinahe wie das Musterbeispiel einer Spiralgalaxie: ein heller Kern, aus dem sich lange Arme voller Sterne, Gas und dunkler Staubwolken nach außen winden. Doch wer genauer hinsieht, erkennt, dass bei der Feuerradgalaxie etwas nicht ganz symmetrisch ist. Eine Seite erscheint stärker ausgezogen, einzelne Spiralarme sind unterschiedlich ausgeprägt und überall leuchten große Sternentstehungsgebiete. Messier 101, kurz M101, ist keine perfekt geordnete Spirale, sondern eine Galaxie, deren heutiges Aussehen wahrscheinlich durch Begegnungen mit kleineren Nachbarn geprägt wurde.

M101 liegt rund 25 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und gehört damit zu den nächsten großen Spiralgalaxien, die wir nahezu frontal betrachten können. Ihre Sternscheibe erreicht nach aktuellen NASA-Angaben ungefähr 170.000 Lichtjahre Durchmesser und enthält mindestens eine Billion Sterne. Damit ist die Feuerradgalaxie deutlich größer als unsere Milchstraße.

Warum heißt M101 Feuerradgalaxie?

Der deutsche Name Feuerradgalaxie entspricht dem englischen „Pinwheel Galaxy“. Gemeint ist ein sich drehendes Wind- oder Feuerrad, dessen Arme spiralförmig von der Mitte nach außen verlaufen.

Diese Bezeichnung passt besonders gut zu M101, weil wir die Galaxie nahezu von oben beziehungsweise frontal auf ihre Scheibe sehen. Astronomen sprechen von einer „face-on“-Orientierung. Bei einer seitlich betrachteten Spiralgalaxie würden sich ihre Arme überlagern und große Teile der Struktur blieben hinter Staub verborgen. Bei M101 liegt dagegen fast das gesamte Spiralmuster offen vor uns.

Dadurch gehört sie zu den anschaulichsten Beispielen einer Spiralgalaxie am Himmel. Dunkle Staubbänder ziehen sich entlang der Arme, dazwischen erscheinen blaue Ansammlungen junger Sterne und rötlich leuchtende Gasnebel, in denen neue Sterne entstehen.

Die Nummer M101 stammt aus dem Messier-Katalog. Entdeckt wurde die Galaxie 1781 von Pierre Méchain, einem engen Mitarbeiter von Charles Messier. Damals erschien sie lediglich als schwaches nebelartiges Objekt. Dass sich dahinter ein riesiges Sternsystem weit außerhalb der Milchstraße verbirgt, konnte im 18. Jahrhundert noch niemand wissen.

Wie weit ist die Feuerradgalaxie von der Erde entfernt?

Für M101 werden je nach Messmethode etwas unterschiedliche Entfernungsangaben genannt. Die aktuelle NASA-Übersicht setzt sie bei ungefähr 25 Millionen Lichtjahren an. In anderen Veröffentlichungen finden sich Werte um 22 Millionen Lichtjahre.

Diese Unterschiede sind für extragalaktische Entfernungsmessungen nicht ungewöhnlich. Astronomen verwenden verschiedene Methoden, beispielsweise bestimmte Arten veränderlicher Sterne oder besonders helle Sternexplosionen, um die Entfernung zu bestimmen.

Bei ungefähr 25 Millionen Lichtjahren bedeutet die Entfernung, dass wir M101 heute so sehen, wie sie vor 25 Millionen Jahren aussah. Das Licht, das gerade unsere Teleskope erreicht, verließ die Galaxie zu einer Zeit, als sich auf der Erde das Miozän noch nicht einmal entwickelt hatte.

Trotz dieser Entfernung gilt M101 astronomisch als vergleichsweise nahe. Genau deshalb können Hubble und Webb einzelne Regionen der Galaxie in großer Detailtiefe untersuchen.

Wie groß ist M101?

Die Feuerradgalaxie gehört zu den großen Spiralgalaxien unserer weiteren kosmischen Nachbarschaft.

NASA gibt für ihre ausgedehnte Stern-, Gas- und Staubscheibe einen Durchmesser von ungefähr 170.000 Lichtjahrenan. Die Milchstraße wird gewöhnlich mit einem sichtbaren Scheibendurchmesser von ungefähr 100.000 bis 120.000 Lichtjahren angegeben. M101 ist damit deutlich größer.

Auch die Zahl ihrer Sterne ist beeindruckend. Schätzungen gehen von mindestens einer Billion Sternen aus. Etwa 100 Milliarden davon könnten nach älteren NASA-Abschätzungen Sterne mit ähnlicher Temperatur und Lebensdauer wie die Sonne sein.

Eine Billion Sterne bedeutet natürlich nicht eine Billion Planetensysteme. Nicht jeder Stern muss Planeten besitzen, und über die tatsächliche Planetenpopulation von M101 wissen wir praktisch nichts. Die schiere Sternzahl macht jedoch deutlich, welche Dimensionen eine große Spiralgalaxie erreichen kann.

Warum sieht die Feuerradgalaxie so unregelmäßig aus?

Auf den ersten Blick wirkt M101 harmonisch. Bei genauerer Betrachtung fällt jedoch auf, dass ihre Spiralarme nicht vollkommen symmetrisch sind. Eine Seite der Galaxie erscheint deutlich stärker ausgezogen und besitzt besonders große Sternentstehungsregionen.

Die wahrscheinlichste Erklärung sind gravitative Wechselwirkungen mit benachbarten Galaxien.

M101 befindet sich nicht vollkommen allein. In ihrer Umgebung liegen mehrere kleinere Galaxien, darunter NGC 5474 und NGC 5477. Frühere Begegnungen können die Stern- und Gasverteilung von M101 gestört haben. Die Schwerkraft eines vorbeiziehenden Nachbarn zieht dabei an Teilen der Galaxie unterschiedlich stark und kann dadurch Spiralarme strecken, Gas verdichten und die Sternentstehung verändern.

ESA beschreibt M101 entsprechend als deutlich asymmetrische Galaxie, deren ungewöhnliche Architektur wahrscheinlich durch frühere Wechselwirkungen mit anderen Galaxien geprägt wurde.

Damit ist das berühmte Feuerrad kein vollkommen stabiles Gebilde. Seine Form erzählt eine Geschichte früherer kosmischer Begegnungen.

Entstehen in M101 besonders viele neue Sterne?

Ja. Die Feuerradgalaxie besitzt zahlreiche sehr aktive Sternentstehungsgebiete.

Ihre Spiralarme sind von riesigen Wolken aus molekularem Wasserstoff durchzogen. In den dichtesten Teilen solcher Wolken kann die Schwerkraft das Gas zusammenziehen. Das Material kollabiert, verdichtet und erwärmt sich – und neue Sterne entstehen.

Besonders junge und massereiche Sterne leuchten intensiv blau und senden große Mengen ultravioletter Strahlung aus. Dadurch werden die Spiralarme von M101 auf entsprechenden Aufnahmen besonders deutlich hervorgehoben.

NASA beschreibt die Spiralarme als mit großen Sternentstehungsnebeln übersät. Helle junge Sternhaufen aus heißen blauen Sternen zeichnen das Spiralmuster nach.

Diese jungen Sterne verändern gleichzeitig ihre Umgebung. Ihre Strahlung ionisiert Gas, Sternwinde räumen Hohlräume in die Wolken, und besonders massereiche Sterne können bereits nach wenigen Millionen Jahren als Supernova explodieren.

Die Galaxie wird dadurch fortlaufend umgebaut.

Welche großen Sternentstehungsgebiete gibt es in M101?

Mehrere der hellsten Bereiche in den Spiralarmen besitzen eigene NGC-Katalognummern. Dazu gehören unter anderem NGC 5461, NGC 5462 und NGC 5471.

Dabei handelt es sich um riesige sogenannte H-II-Regionen. Dort wird Wasserstoff durch die intensive Strahlung junger massereicher Sterne ionisiert und zum Leuchten angeregt.

Solche Gebiete sind grundsätzlich mit bekannten Regionen der Milchstraße wie dem Orionnebel vergleichbar, erreichen in anderen Galaxien aber teilweise wesentlich größere Dimensionen.

Für Astronomen sind sie besonders wertvoll, weil sich dort beobachten lässt, wie Sterne in riesigen Verbänden entstehen und wie sich junge Sternpopulationen auf ihre Umgebung auswirken.

Da wir M101 fast frontal sehen, können diese Regionen außerdem relativ leicht verschiedenen Spiralarmen zugeordnet werden. Genau deshalb ist die Galaxie ein besonders gutes Labor für die Erforschung des Zusammenhangs zwischen Spiralstruktur und Sternentstehung.

Was haben Hubble und Webb über M101 gezeigt?

Das Hubble-Weltraumteleskop hat eines der detailliertesten Gesamtbilder einer Spiralgalaxie von M101 erstellt. Das große Mosaik wurde aus 51 einzelnen Hubble-Aufnahmen zusammengesetzt, die über nahezu zehn Jahre hinweg für unterschiedliche Forschungsprojekte entstanden. Ergänzt wurden Bereiche, die Hubble nicht erfasst hatte, durch bodengebundene Aufnahmen.

Im sichtbaren Licht zeigt Hubble vor allem die Sterne, dunkle Staubbänder und die leuchtenden Sternentstehungsgebiete.

Das James-Webb-Weltraumteleskop betrachtet dieselbe Galaxie dagegen im Infrarot. Dadurch erscheinen andere Strukturen. Staub, der im sichtbaren Licht hauptsächlich Licht blockiert, kann im Infrarot selbst leuchten oder teilweise durchsichtig werden.

Im März 2026 veröffentlichte NASA eine neue kombinierte Hubble-Webb-Darstellung des Zentrums von M101. Hubbles Daten aus dem ultravioletten, sichtbaren und nahinfraroten Bereich wurden dabei mit den nah- und mittelinfraroten Webb-Beobachtungen verbunden. Die Webb-Daten dienen unter anderem dazu, die Entwicklung komplexer kohlenstoffhaltiger Moleküle und besonders kleiner Staubpartikel zu untersuchen.

M101 ist damit ein gutes Beispiel dafür, warum moderne Astronomie dieselbe Galaxie in mehreren Wellenlängenbereichen beobachtet. Erst zusammen entsteht ein umfassenderes Bild ihres Aufbaus.

Warum sieht M101 im Röntgenlicht völlig anders aus?

Im sichtbaren Licht dominieren Sterne und leuchtende Gasnebel. Im Infrarot wird Staub besonders auffällig. Röntgenteleskope zeigen wiederum die energiereichsten Prozesse der Galaxie.

Auf Chandra-Aufnahmen erscheinen zahlreiche punktförmige Röntgenquellen. Dazu gehören unter anderem Überreste explodierter Sterne sowie Doppelsternsysteme, in denen ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch Materie von einem Begleitstern anzieht. Auch extrem heißes Gas kann Röntgenstrahlung aussenden.

Eine zusammengesetzte Darstellung aus Hubble-, Spitzer- und Chandra-Daten zeigt deshalb praktisch drei verschiedene Versionen derselben Galaxie.

Hubble verfolgt hauptsächlich das Sternlicht. Spitzer zeigt die staubreichen Regionen. Chandra macht energiereiche Sternreste und heißes Gas sichtbar.

Die Feuerradgalaxie ist nicht nur eine Ansammlung leuchtender Sterne. Zwischen ihnen findet ein ständiger Kreislauf aus Sterngeburt, Sternentwicklung und Sternentod statt.

Welche Supernovae wurden in M101 beobachtet?

M101 hat im vergangenen Jahrhundert mehrere beobachtete Supernovae hervorgebracht. Dazu gehören Ereignisse aus den Jahren 1909, 1951, 1970 und 2011.

Besonders bekannt wurde SN 2011fe, die im August 2011 entdeckt wurde. Sie gehörte zum Typ Ia und entwickelte sich aufgrund der vergleichsweise geringen Entfernung von M101 zu einem ausgesprochen wichtigen Forschungsobjekt.

Noch jüngeren Datums ist SN 2023ixf.

Sie wurde am 19. Mai 2023 bekannt, nachdem ihr Licht am Vortag erfasst worden war, und war eine sogenannte Typ-II-Supernova. Dabei kollabiert der Kern eines massereichen Sterns, nachdem sein nuklearer Brennstoff weitgehend erschöpft ist.

SN 2023ixf war die hellste nahe Supernova, die seit dem Start des Fermi-Gammastrahlenteleskops im Jahr 2008 beobachtet wurde. Aufgrund ihrer Nähe bot sie Astronomen eine seltene Möglichkeit, die ersten Tage einer solchen Sternexplosion detailliert zu verfolgen.

Was war an der Supernova SN 2023ixf ungewöhnlich?

Astronomen wollten unter anderem herausfinden, ob eine junge Supernova unmittelbar nach ihrer Explosion große Mengen kosmischer Strahlung erzeugt.

Supernovaüberreste gelten als wichtige Kandidaten für die Beschleunigung elektrisch geladener Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Wenn diese Teilchen mit Materie in ihrer Umgebung wechselwirken, sollte dabei unter bestimmten Bedingungen Gammastrahlung entstehen.

Doch das Fermi-Weltraumteleskop registrierte bei SN 2023ixf keine entsprechende hochenergetische Gammastrahlung.

Aus den Messungen ließ sich ableiten, dass in den ersten Tagen nach der Explosion möglicherweise weniger als ungefähr ein Prozent der Energie in die entsprechende Beschleunigung kosmischer Strahlung floss. Das schließt Supernovae als bedeutende Quellen kosmischer Strahlung nicht aus, zeigt aber, dass der Prozess komplizierter sein dürfte als einfache Modelle vermuten lassen.

M101 lieferte damit mehr als ein spektakuläres astronomisches Ereignis. Eine einzige Sternexplosion half dabei, grundlegende Fragen zur Entstehung hochenergetischer Teilchen im Universum zu überprüfen.

Befindet sich im Zentrum von M101 ein Schwarzes Loch?

Wie bei vielen Spiralgalaxien gibt es Hinweise auf ein massereiches zentrales Objekt, doch M101 besitzt keinen auffälligen aktiven Galaxienkern wie beispielsweise Messier 87.

Das Zentrum der Feuerradgalaxie ist vergleichsweise klein und wenig dominant. Schon im sichtbaren Licht fällt auf, dass M101 keinen großen, hellen Bulge besitzt, wie er bei vielen anderen großen Spiralgalaxien vorkommt.

Das ist eine ihrer strukturellen Besonderheiten.

Während sich bei der Milchstraße ein supermassereiches Schwarzes Loch von etwa vier Millionen Sonnenmassen im Zentrum eindeutig nachweisen lässt, ist die Situation bei M101 weniger spektakulär und ihre Kernregion produziert keinen gewaltigen Jet oder Quasar.

Die Galaxie zeigt damit, wie unterschiedlich selbst große Spiralgalaxien aufgebaut sein können.

Ist M101 größer als die Milchstraße?

Nach den heute verwendeten NASA-Angaben: ja.

Mit ungefähr 170.000 Lichtjahren Durchmesser ist die sichtbare Stern-, Gas- und Staubscheibe von M101 deutlich größer als die klassische sichtbare Scheibe der Milchstraße. Auch die geschätzte Zahl von mindestens einer Billion Sternen liegt über den üblichen Schätzungen für unsere Galaxie.

Allerdings sind Größenvergleiche zwischen Galaxien nicht immer so eindeutig, wie sie erscheinen.

Galaxien besitzen keine feste Grenze. Sehr lichtschwache Sterne, Gas und Dunkle Materie reichen weit über die sichtbare Scheibe hinaus. Je nachdem, was gemessen wird, können deshalb unterschiedliche Durchmesser angegeben werden.

Die Aussage, dass M101 ungefähr anderthalb- bis zweimal so groß wie die sichtbare Milchstraße ist, beschreibt ihre Größenordnung dennoch gut.

Kann man die Feuerradgalaxie von Deutschland aus sehen?

Ja – allerdings nicht mit bloßem Auge.

M101 besitzt eine scheinbare Gesamthelligkeit von ungefähr 7,9 Magnituden. Damit liegt sie jenseits dessen, was ein Mensch normalerweise ohne optische Hilfsmittel erkennen kann. Ein Fernglas oder kleines Teleskop kann die Galaxie unter einem wirklich dunklen Himmel jedoch sichtbar machen.

Sie befindet sich im Sternbild Großer Bär, nicht weit vom bekannten Großen Wagen entfernt. Für Beobachter in Deutschland ist ihre Position besonders günstig, weil sie weit am nördlichen Himmel liegt.

Die Beobachtung ist trotzdem anspruchsvoller, als die Helligkeitsangabe vermuten lässt. Das Licht von M101 verteilt sich über eine relativ große Fläche. Dadurch besitzt die Galaxie eine niedrige Flächenhelligkeit und kann bei Lichtverschmutzung schnell verschwinden.

Visuell erscheint sie zunächst als schwacher diffuser Fleck. Ihre Spiralarme sind mit kleineren Instrumenten kaum zu erkennen. Fotografisch lässt sich die charakteristische Feuerradstruktur dagegen eindrucksvoll sichtbar machen.

Was macht M101 wirklich besonders?

Es gibt nicht die eine Eigenschaft, die M101 außergewöhnlich macht.

Es ist die Kombination.

Die Feuerradgalaxie liegt nahe genug, um ihre Sternentstehungsgebiete in erstaunlicher Detailtiefe untersuchen zu können. Wir sehen sie fast genau von vorne und können deshalb ihre Spiralarme über die gesamte Scheibe verfolgen. Sie ist größer als die Milchstraße, enthält mindestens eine Billion Sterne und bildet weiterhin zahlreiche neue Sterne.

Gleichzeitig ist ihr Aussehen nicht vollkommen symmetrisch. Die Schwerkraft benachbarter Galaxien hat wahrscheinlich an ihren Spiralarmen gezogen und die Verteilung von Gas verändert. Was auf Fotografien wie ein beinahe perfektes kosmisches Feuerrad aussieht, trägt damit Spuren einer bewegten Vergangenheit.

Auch heute bleibt M101 ein aktives System. Sterne entstehen in riesigen Gaswolken, andere sterben als Supernovae. 2023 konnten Astronomen dort eine Sternexplosion so genau verfolgen, dass sie damit Modelle über die Entstehung kosmischer Strahlung überprüften. Hubble und Webb untersuchen inzwischen gemeinsam, wie Sterne, Staub und komplexe kohlenstoffhaltige Moleküle über die Galaxie verteilt sind.

Das berühmte Feuerrad ist also kein starres Gebilde.

M101 ist eine Galaxie in Bewegung – 25 Millionen Lichtjahre entfernt, 170.000 Lichtjahre groß und gefüllt mit mindestens einer Billion Sternen. Ihre Spiralarme erzählen gleichzeitig von neuen Sternen, explodierten Sonnen und früheren Begegnungen mit anderen Galaxien.

Gerade deshalb sieht sie nicht nur außergewöhnlich aus.

Ihre Form ist ein Stück ihrer Geschichte.

Mehr zum Thema Galaxien

• Milchstraße – Wie groß ist unsere Galaxie und wie ist sie aufgebaut?
• Andromedagalaxie – Wie weit ist sie entfernt und was wissen wir über M31?
• Sombrerogalaxie – Was macht die Galaxie M104 so außergewöhnlich?
• Whirlpool-Galaxie – Was macht M51 zu einer der bekanntesten Galaxien?
• Dreiecksgalaxie – Wie groß und wie weit entfernt ist M33?
• Große Magellansche Wolke – Was ist unsere Nachbargalaxie?
• Kleine Magellansche Wolke – Was wissen wir über die Nachbargalaxie der Milchstraße?
• Messier 87 – Die Galaxie mit dem berühmten Schwarzen Loch
• Zigarrengalaxie – Was passiert in der Galaxie M82?

Quellen
▪︎ NASA Science – Messier 101, The Pinwheel Galaxy
▪︎ NASA und ESA, Hubble Space Telescope – High-Definition-Mosaik der Feuerradgalaxie
▪︎ NASA, ESA, CSA – Gemeinsame Hubble- und James-Webb-Beobachtungen von M101, 2026
▪︎ European Space Agency – XMM-Newton-Beobachtungen der Spiralstruktur und Sternentstehung von M101
▪︎ NASA Chandra, Hubble und Spitzer – Multiwellenlängen-Untersuchungen der Feuerradgalaxie
▪︎ NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope – Untersuchungen der Supernova SN 2023ixf