Schlagwort: Planetarischer Nebel

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Sh2-188: Der Garnelennebel

Eine rosafarbene, dicht gewobene Nebelschlinge füllt das Bild. Sie biegt sich nach links oben. Die Form entsteht, indem sie sich durchs All bewegt und auf Widerstand stößt.
Bildcredit und Bildrechte: Pawel Piechnik

Was verursacht den Wirbel im Garnelennebel? Seine hohe Geschwindigkeit ist sehr wahrscheinlich der Grund dafür. Sicher ist, dass Sh2-188, gemessen an seiner Winkelbreite, zu den größeren planetarischen Nebeln am Nachthimmel zählt. Er ist etwa halb so breit wie der Mond.

Zudem bewegt sich der Kern aus einem Weißen Zwerg (das Überbleibsel des sonnenähnlichen Sterns, der seine äußere Hülle abgestoßen hat) ungewöhnlich schnell durch den interstellaren Raum. Dadurch entsteht eine Stoßwelle (Bow Shock), die oben links am deutlichsten zu sehen ist und an ein Boot erinnert, das durchs Wasser pflügt.

Der Garnelennebel ist zwar sehr lichtschwach. Doch er leuchtet zusätzlich auf, indem er das Gas an seiner Vorderkante komprimiert und aufhellt. Hier wurde der Garnelennebel im Licht von Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff fotografiert. Diese Aufnahme entstand mit einem Amateurteleskop in einem Garten in Krakau (Polen). Danach wurde sie digital bearbeitet, um sie den echten Farben des Nebels anzunähern.

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Der Löwenkopfnebel auf Bildern des JWST

Siehe Beschreibung. XXX Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.
Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Bildbearbeitung: Alyssa Pagan (STScI); Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Blicken wir auf die Zukunft unserer Sonne? Das James Webb Weltraumteleskop hat unser heutiges Bild des Löwenkopfnebels (NGC 2392) aufgenommen. Es besteht aus Aufnahmen der Instrumente NIRCam und MIRI. Der Löwenkopfnebel ist das Überbleibsel eines sonnenähnlichen Sterns. Der Stern konnte die Kernfusion in seinem Inneren nicht mehr aufrechterhalten und wurde dadurch instabil. Er begann seine äußeren Schichten aus Gas und Staub in den Weltraum hinaus zu schleudern. So ist dieser planetarische Nebel entstanden. Der extrem heiße Kern des Sterns blieb zurück: ein weißer Zwerg. Er ist in der Nase des Löwen zu sehen. Bitte die Nase nicht anstupsen! Die starke Strahlung des weißen Zwergs bringt das Gas zum Leuchten. Es dehnt sich aus und erzeugt so die unregelmäßigen Blasen, die das Gesicht des Löwen bilden. Eine leuchtende Gaswolke und dichte Staubklumpen, die die Strahlung des weißen Zwergs überlebt haben, bilden die Löwenmähne. Dieser neue und sehr detaillierte Blick auf den Nebel hilft uns, ihn besser zu verstehen. Wir lernen daraus, wie das Gas und der Staub miteinander und mit dem Licht des weißen Zwergs wechselwirken.

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Kometenartige Knoten im Helixnebel

Das Bild zeigt Knoten aus Staub und Gas im Helixnebel so detailreich wie nie zuvor. Die Knoten erinnern entfernt an Kometen oder kleine, braune Blasen mit Schweifen, die nach unten gerichtet sind.
Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, JWST; Bearbeitung: A. Pagan (STScI)

Wie entstehen die ungewöhnlichen Knoten aus Gas und Staub in planetarischen Nebeln? Solche Knoten findet man auch im Ringnebel, im Hantelnebel und in NGC 2392. Sie wurden zunächst nicht vorhergesagt. Wir verstehen ihre Entstehung noch nicht gut.

Das Bild zeigt einen Teil des Helixnebels. Es entstand mit dem Weltraumteleskop James Webb im Infrarotlicht und zeigt viele Details. Die Knoten erinnern an Kometen. Sie haben circa dieselbe Masse wie die Erde. Doch sie sind typischerweise mehrere Male größer als Plutos Umlaufbahn.

Es gibt eine Hypothese, wie die Knoten entstanden sind und wie sie zerteilt wurden. Sie besagt, dass der Stern, der im Zentrum vergeht, einen sehr energiereichen Sternenwind mit geringer Dichte verströmt. Dieser Wind treibt dichteres Gas, das schon zuvor da war, nach außen.

Der Helixnebel ist ein Beispiel eines planetarischen Nebels in unserer Nähe. So ein Nebel entsteht, wenn die Existenz eines sonnenähnlichen Sterns zu Ende geht. Der Helixnebel hat die Katalogbezeichnung NGC 7293. Er ist etwa 650 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Wassermann (Aquarius).

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M27: Der Hantelnebel

Ein großer, farbenprächtiger Nebel ist von einem Sternfeld umgeben. Außen ragen in einigen Richtungen rote Strahlen aus dem Nebel. An anderen Rändern zieht ein blauer Schleier. Das Zentrum des Nebels ist bunt.
Bildcredit und Bildrechte: Francesco Antonucci

Wird unsere Sonne einst so enden? Das ist durchaus möglich. Den ersten Hinweis auf die Zukunft unserer Sonne entdeckte man 1764 ganz zufällig. Damals erstellte Charles Messier eine Liste diffuser Objekte, die man nicht mit Kometen verwechseln sollte.

Das 27. Objekt im Messier-Katalog ist ein planetarischer Nebel. Er ist als M27 oder Hantelnebel bekannt und einer der hellsten am Himmel. Derzeit sieht man ihn mit einem Fernglas im Sternbild Fuchs (Vulpecula). Das Licht benötigt ca. 1000 Jahre, um von M27 zu uns zu gelangen. Auf dieser Aufnahme ist es nachträglich entsprechend der Elemente eingefärbt. Rot steht für Wasserstoff und Blau für Sauerstoff.

Wir wissen heute, dass unsere Sonne in ca. 6 Milliarden Jahren ihre äußeren Gase in einen planetarischen Nebel wie M27 abstößt. Ihr Kern bleibt übrig und wird zu einem heißen weißen Zwerg, der Röntgenstrahlung abgibt.

Im 18. Jahrhundert lag das Verständnis der Physik und der Bedeutung von M27 weit außerhalb der Möglichkeiten der Wissenschaft. Noch heute sind viele Aspekte planetarischer Nebel ein Rätsel. Zum Beispiel wäre es interessant herauszufinden, wie ihre komplexen Formen entstehen.

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Longmore 8, der Hamsterrad-Nebel

Mitten im Bild ist eine kompakte rosatote Struktur, die an zwei Kreise erinnert, die mit Speichen verbunden sind. Dahinter zieht eine türkisblaue Nebelstruktur. Rechts ist eine helle Spiralgalaxie.
Bildcredit und Bildrechte: Mazlin, Parker, Forman, Magill, Hanson; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Wie kam das Hamsterrad ins All? Der Hamsterrad-Nebel heißt auch Longmore 8. Andrew Longmore entdeckte ihn im Jahr 1976, als man den südlichen Himmel genau kartierte. Bei diesem Projekt kamen verbesserte Techniken der Fotografie zum Einsatz. Zum Beispiel bannte man mit sehr lichtempfindlichen Filmen blasse Objekte auf Platten. Diese untersuchte man mit bloßem Auge und katalogisierte die Objekte darauf.

Das Bild entstand am El-Sauce-Observatorium in Chile. Es zeigt die komplexe Struktur eines Rades aus schimmerndem Wasserstoff. Ein vergehender Stern stieß das Gas aus. Der übrig gebliebene Weiße Zwerg beleuchtet und ionisiert den Hamsterrad-Nebel. Auf der ursprünglichen Platte war die Struktur kaum zu erkennen. Dieses Bild zeigt den Fortschritt bei der Entwicklung moderner Teleskope und Kameras. Zwei Sicheln aus rötlichem Wasserstoff liegen sich gegenüber. Sie sind von einem blauen Schleier aus ionisiertem Sauerstoff umgeben. Die Form des Hamsterrades deutet an, dass der Weiße Zwerg im Zentrum einen Begleiter hat.

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Planetarischer Nebel mit kosmischen Fullerenen

Der Nebel Tc1 wurde vom JWST fotografiert. In diesem Nebel entdeckte man 2010 die ersten Buckminsterfullerene. Sie befinden sich in einer Hülle um den orangefarbenen Teil des Nebels im Inneren.
Bildcredit: NASA/ESA/CSA/J. Cami (Western University); Bildbearbeitung: K. Beecroft; Text: Jan Cami (Western University) und Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Was passiert in diesem ungewöhnlichen Nebel? Das Bild stammt vom Weltraumteleskop James Webb. Es zeigt viele Details im planetarischen Nebel Tc1. Dort entdeckte man 2010 die ersten außerirdischen Fullerene! Der offizielle Name lautet Buckminsterfulleren. Das ist ein Molekül aus 60 Kohlenstoffatomen (C60) und sieht aus wie ein Fußball. Das Molekül wurde nach dem Architekten Buckminster Fuller benannt, der geodätische Kuppeln baute. Das Molekül erinnert an diese Kuppeln.

Mit dieser neuen Aufnahme des Webb Teleskops können wir nun die Fullerene im Nebel lokalisieren: Sie bevölkern hauptsächlich eine dünne Kugelschale um den Zentralstern. Im Bild ist die Schale die helle Grenze des orange gefärbten inneren Bereichs. Wenn man sich den Zentralbereich noch genauer anschaut, so entdeckt man eine noch verblüffendere Struktur: Der Nebel formt hier ein filigranes Fragezeichen, das auf den Kopf gestellt ist. Es steht für all die Fragen, die dieser Nebel noch aufwirft!

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Der Kristall

Der Nebel, der beinahe das Bild füllt, erinnert an eine Kristallkugel. Innen ist er weiß wie Bergkristall, außen umgibt ihn ein blauer Rand, der einen leichten Hof hat. Um den Stern sind wenige Sterne verteilt.
Bildcredit: Internationales Gemini-Observatorium/NOIRLab/NSF/AURA; Bildbearbeitung: J. Miller und M. Rodriguez (Internationales Gemini-Observatorium/NSF NOIRLab), T.A. Rector (Universität von Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin und M. Zamani (NSF NOIRLab); Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Was seht ihr in dieser Kristallkugel? Das Bild zeigt NGC 1514, den man als Kristallkugelnebel kennt. Er wurde mit dem Teleskop Gemini Nord auf dem Mauna Kea beobachtet, der zu Hawaiʻi gehört. NGC 1514 ist 1500 Lichtjahre entfernt. Er wurde 1790 von Wilhelm Herschel entdeckt.

Ein planetarischer Nebel entsteht, wenn ein Stern zu einem Roten Riesen wird und seine äußeren Gashüllen abstößt. Der Kern des Sterns erhitzt die ausgeworfene Hülle aus Gas auf Temperaturen, die heißer sind als die Oberfläche unserer Sonne. Das bringt das Gas zum Leuchten und erzeugt Bilder wie dieses.

Die leicht asymmetrische Form des Kristallkugelnebels verrät sein Geheimnis: Der helle Stern in der Mitte hat einen Begleiter. Die beiden Sterne umkreisen einander mit einer Umlaufzeit von etwa neun Jahren und formen dabei das Gas um sie herum. In etwa 10.000 – 25.000 Jahren lösen Sternwinde den Nebel auf.

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Der Kopfhörer-Nebel PK 164 +31.1

Eine ovale, fast runde Blase mit rot leuchtendem Rand schwebt zwischen wenigen Sternen. Innen leuchtet sie in blassem Türkis. An den schmalen Seiten sind innen zwei helle Ausbuchtungen nach innen gewölbt.
Bildcredit und Bildrechte: Bernard Miller; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Was machen Kopfhörer am Himmel? Dieses Bild zeigt den planetarischen Nebel PK 164 +31.1 oder Jones-Emberson 1. Er wird manchmal auch Kopfhörer-Nebel genannt. Dabei handelt es sich um den Überrest eines vergehenden sonnenähnlichen Sterns.

Der Nebel ist sehr lichtschwach und befindet sich im Sternbild Luchs. Seine Winkelbreite am Himmel beträgt etwa ⅕ des Vollmondes. Die roten und bläulich-grünen Farben zeigen die Atome von Wasserstoff und Sauerstoff. Der zentrale Weiße Zwerg im Nebel ionisiert sie und regt ihr Leuchten an.

Die Form der Kopfhörer entsteht durch zwei Blasen aus Wasserstoff. Sie dringen in den inneren Bereich mit Sauerstoff. Damit landet dieses Objekt auf einer langen Liste seltsam geformter Nebel. Die Struktur der seltsamen Nebel lässt vermuten, dass der vergehende Stern im Zentrum einen stellaren oder planetaren Begleiter hat. Dieser Begleiter wirbelt durch das ausströmende Material.

Tipp: Hört euch die Hubble– und JWST–Sonifikationen von planetarischen Nebeln mit euren Kopfhörern an!

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