Die ungewöhnliche Spirale bei LL Pegasi

LL Pegasi, auch AFGL 3068 oder IRAS 23166+1655, bildet eine rätselhafte Spiralstruktur.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Jonathan Lodge

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links oben? Das ist nicht bekannt, doch wahrscheinlich stammt sie von einem Stern in einem Doppelsternsystem, der die Phase eines planetarischen Nebels erreicht, in der die äußere Atmosphäre abstoßen wird.

Die riesige Spirale misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres und besitzt vier oder fünf beispiellos regelmäßige vollständige Windungen. Angesichts der Expansionsrate des Spiralgases entsteht etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, das entspricht in etwa der Zeit, in der die beiden Sterne einander einmal umkreisen.

Das Sternsystem, wo die Spirale entstand, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068 oder IRAS 23166+1655. Dieses Bild wurde vom Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, ist ebenfalls rätselhaft, die führende Hypothese lautet, dass sie vom Licht eines nahen Sterns beleuchtet wird.

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Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenlicht

Der Katzenaugennebel, ein planetarischer Nebel im Sternbild Drache.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Chandra-Röntgenobservatorium; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Manche erkennen darin ein Katzenauge, andere vielleicht eine riesige kosmische Meeresschnecke. Doch es ist einer der hellsten, detailreichsten planetarischen Nebel, die wir kennen. Er besteht aus Gas, das in der kurzen, aber prachtvollen Phase am Ende der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns ausgestoßen wird.

Vermutlich erzeugte der verglimmende Zentralstern dieses Nebels die äußeren runden konzentrischen Schalen, indem er in einer Serie regelmäßiger Erschütterungen die äußeren Schichten abstieß. Wie die schönen, komplexen, symmetrischen inneren Strukturen entstanden sind, ist jedoch nicht gut erklärbar.

Dieses Bild ist ein Komposit aus einem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble und einem Röntgenlichtbild, das mit dem Chandra-Observatorium im Orbit aufgenommen wurde. Die einzigartige schwebende Weltraumstatue misst etwa ein halbes Lichtjahr. Wenn wir in dieses Katzenauge blicken, sehen wir vielleicht das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in die Phase eines planetarischen Nebels eintreten wird … in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Der Helixnebel NGC 7293

Der Helixnebel NGC 7293 im Sternbild Wassermann ist ein gut untersuchtes, nahes Beispiel eines planetarischen Nebels.

Bildcredit und Bildrechte: Ignacio Diaz Bobillo

Beschreibung: Im Sternbild Wassermann stirbt etwa siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt ein sonnenähnlicher Stern. Während der letzten paar Tausend Jahre entstand der Helixnebel (NGC 7293), ein gut untersuchtes, nahes Beispiel eines planetarischen Nebels, der typisch ist für diese Schlussphase der Sternentwicklung.

Diese ausgedehnte Ansicht des Nebels wurde mit einer Gesamtbelichtungszeit von 90 Stunden erstellt. Durch die Kombination von Schmal- und Breitband-Bilddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen in roten und Sauerstoffatomen in blau-grünen Farbtönen zeigt sie eindrucksvolle Details der etwa 3 Lichtjahre großen helleren inneren Region der Helix.

Der weiße Punkt im Zentrum der Helix ist der heiße Zentralstern dieses planetarischen Nebels. Die Helix wirkt auf den ersten Blick wie ein simpler Nebel, doch sie hat, wie man heute weiß, eine überraschend komplexe Geometrie.

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Ringe um den Ringnebel

Der Ringnebel M57 in der Leier mit weitläufigen, schwach leuchtenden Schleifen.

Bildcredit: Hubble, Large Binocular Telescope, Subaru-Teleskop; Komposition und Bildrechte: Robert Gendler

Beschreibung: Der Ringnebel (M57) ist komplexer, als er mit einem kleinen Teleskop erscheint. Die leicht sichtbaren zentralen Ringe sind ungefähr ein Lichtjahr groß, doch diese äußerst detailreiche Aufnahme – eine Gemeinschaftsarbeit, die Daten von drei verschiedenen Großteleskopen kombiniert – erforscht die schleifenförmigen Bänder aus leuchtendem Gas, die viel weiter vom Zentralstern des Nebels entfernt sind.

Dieses Kompositbild enthält rotes Licht, das von Wasserstoff abgestrahlt wird, sowie sichtbares und infrarotes Licht. Der Ringnebel ist ein länglicher planetarischer Nebel. Diese Art Nebel entsteht in der Entwicklung eines sonnenähnlichen Sterns, wenn er seine äußere Atmosphäre abstößt und zu einem weißen Zwergstern wird.

Der Ringnebel liegt etwa 2500 Lichtjahre entfernt im musikalischen Sternbild Leier.

Amateur-Astronom*innen: Umfrage des Netzwerks Nachthimmel (englisch)
Wien, 4. September ab 17:00 Uhr: Picknick unter Sternen im Sterngarten

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M57: Der Ringnebel von Hubble

Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den Ringnebel M57 in der Leier.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Judy Schmidt

Beschreibung: Neben Saturns Ringen gehört der Ringnebel (M57) vielleicht zu den berühmtesten Himmelskreisen. Seine klassische Erscheinung entsteht vermutlich durch unsere Perspektive.

Die neueste Analyse der expandierenden dreidimensionalen Struktur des Nebels, die teilweise auf diesem klaren Hubblebild basiert, lässt vermuten, dass der Nebel ein relativ dichter, wulstförmiger Ring ist, der um die Mitte einer American-Football-förmigen Wolke aus leuchtendem Gas gewickelt ist. Vom Planeten Erde aus blicken wir entlang der langen Football-Achse von oben auf den Ring.

Das leuchtende Material dieses gut untersuchten Beispiels eines planetarischen Nebels stammt natürlich nicht von Planeten. Stattdessen besteht die gasförmige Hülle aus den äußeren abgestoßenen Schichten eines sterbenden, einst sonnenähnlichen Sterns, der nun als winziger Lichtpunkt im Zentrum des Nebels sichtbar ist. Das intensive ultraviolette Licht des heißen Zentralsterns ionisiert die Atome im Gas.

Der Ringnebel ist ungefähr ein Lichtjahr groß und 2500 Lichtjahre entfernt.

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M27, der Hantelnebel

Der Hantelnebel oder M27 ist das 27. Objekt auf Messiers Liste an Nebeln, die keine Kometen sind.

Bildcredit und Bildrechte: Bray Falls und Keith Quattrocchi

Beschreibung: Was wird wohl aus unserer Sonne? Der erste Hinweis auf die Zukunft unserer Sonne wurde 1764 unabsichtlich entdeckt. Damals erstellte Charles Messier eine Liste diffuser Objekte, die keine Kometen sind.

Das 27. Objekt auf Messiers Liste ist heute als M27 oder Hantelnebel bekannt. Es ist ein planetarischer Nebel, am Himmel ist er einer der hellsten seiner Art. Ihr seht ihn mit einem Fernglas im Sternbild Füchslein (Vulpecula). Licht braucht ungefähr 1000 Jahre, um von M27 zu uns zu gelangen. Hier ist er in Farben abgebildet, die von Wasserstoff und Sauerstoff abgestrahlt werden.

Wir wissen heute, dass unsere Sonne in etwa 6 Milliarden Jahren ihre äußeren Gashüllen abstoßen und einen planetarischen Nebel wie M27 bilden wird, während ihr zurückbleibender Kern zu einem Weißer Zwergstern wird, der so heiß ist, dass er Röntgenlicht abstrahlt. Das Verständnis der Physik und Bedeutung von M27 reicht jedoch weit über die Wissenschaft des 18. Jahrhunderts hinaus. Auch heute noch ist vieles an planetarischen Nebeln rätselhaft, zum Beispiel wie ihre komplexen Formen entstehen.

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Strahlen aus dem Halskettennebel

Dieses Hubble-Bild zeigt den Halskettennebel, ein Planetarischer Nebel im Sternbild Pfeil (Sagitta).

Bildcredit und Bildrechte: ESA, Hubble, NASA; Bearbeitung: K. Noll

Beschreibung: Welcher Himmelskörper trägt den Halskettennebel? Analysen deuten darauf hin, dass die Halskette ein Planetarischer Nebel ist, das ist eine Gaswolke, die von einem Stern an seinem Lebensende ausgestoßen wurde. Was wie Diamanten an der Halskette aussieht, sind helle Knoten aus leuchtendem Gas.

Im Zentrum des Halskettennebels sind wahrscheinlich zwei Sterne, die so eng umeinander kreisen, dass sie eine gemeinsame Atmosphäre besitzen und auf diesem Bild des Weltraumteleskops Hubble wie ein einziger erscheinen. Die rot leuchtenden Gaswolken links oben und rechts unten sind das Ergebnis von Strahlen aus dem Zentrum. Wann und wie diese hellen Strahlen entstanden sind, wird weiterhin erforscht.

Der Halskettennebel ist nur ungefähr 5000 Jahre alt und fünf Lichtjahre groß. Am besten findet ihr ihn mit einem großen Teleskop im Sternbild Pfeil (Sagitta).

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Planetarischer Nebel Mz3: Der Ameisennebel

Der planetarische Nebel Mz3n sieht aus wie einie riesige Weltraumameise.

Bildcredit: R. Sahai (JPL) et al., Hubble Heritage Team, ESA, NASA

Beschreibung: Warum ist diese Ameise keine riesige Kugel? Der planetarische Nebel Mz3 wird von einem sonnenähnlichen Stern ausgestoßen, der sicherlich rund ist. Doch warum bildet das ausströmende Gas einen ameisenförmigen Nebel, der eindeutig nicht rund ist?

Zu den Hinweisen zählen vielleicht die hohe Geschwindigkeit von 1000 km/s des ausgestoßenen Gases, die Länge von Lichtjahren der Struktur und der Magnetismus des hier gezeigten Sterns im Zentrum des Nebels. Eine mögliche Erklärung lautet, dass Mz3 einen zweiten, dunkleren Stern verbirgt, der auf einer engen Bahn um den hellen Stern kreist. Eine andere Hypothese besagt, dass die Eigenrotation und die Magnetfelder des Zentralsterns das Gas kanalisieren.

Da der Zentralstern unserer Sonne ähnlich zu sein scheint, hoffen Astronomen, dass ein besseres Verständnis der Geschichte dieser riesigen Weltraumameise nützliche Hinweise auf die wahrscheinliche Zukunft unserer Sonne und Erde liefert.

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Der Medusanebel

Der Medusanebel, auch Abell 21, ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Zwillinge.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis

Beschreibung: Verschlungene, verworrene Fasern aus leuchtendem Gas führten zum landläufigen Namen des Nebels: Medusanebel. Diese Medusa ist auch als Abell 21 bekannt. Sie ist ein alter, etwa 1500 Lichtjahre entfernter planetarischer Nebel im Sternbild Zwillinge (Gemini).

Wie der mythologische Namensvetter steht auch der Nebel für eine dramatische Transformation. Die Phase eines planetarischen Nebels ist ein Endstadium in der Evolution massearmer Sterne wie der Sonne, wenn sie sich von Roten Riesen in heiße weiße Zwergsterne verwandeln und dabei ihre äußeren Schichten abstoßen.

Die ultraviolette Strahlung des heißen Sterns liefert die Energie für das Leuchten des Nebels. Der transformierende Stern der Medusa ist der blasse Stern nahe der Mitte der hellen, sichelförmigen Form. Auf dieser detailreichen Teleskopansicht reichen die blasseren Fasern rechts über die helle, sichelförmige Region hinaus. Die Größe des Medusanebels wird auf mehr als vier Lichtjahre geschätzt.

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Der Helixnebel von CFHT

Der Helixnebel mit der Bezeichnung NGC 7293 ist etwa 2,5 Lichtjahre groß liegt ungefähr 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann (Aquarius).

Bildcredit und Bildrechte: CFHT, Coelum, MegaCam, J.-C. Cuillandre (CFHT) und G. A. Anselmi (Coelum)

Beschreibung: Sieht unsere Sonne eines Tages so aus? Der Helixnebel ist einer der hellsten und nächstliegenden Beispiele eines planetarischen Nebels, das ist eine Gaswolke, die am Lebensende eines sonnenähnlichen Sterns entsteht.

Die äußeren Gase, die der Stern in den Weltraum ausgestoßen hat, wirken aus unserer Perspektive, als würden wir in eine Spirale blicken. Der übrig gebliebene zentrale Sternkern, der zu einem weißen Zwergstern werden soll, strahlt so energiereiches Licht ab, dass es das zuvor ausgestoßene Gas zum Leuchten bringt.

Der Helixnebel hat die technische Bezeichnung NGC 7293, er ist etwa 2,5 Lichtjahre groß, liegt ungefähr 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann (Aquarius). Dieses Bild wurde mit dem Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) auf dem Gipfel eines inaktiven Vulkans auf Hawaii in den USA aufgenommen. Eine Großaufnahme vom inneren Rand des Helixnebels zeigt komplexe Gasknoten unbekannten Ursprungs.

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Schwan: Blase und Sichel

Der Sichelnebel NGC 6888 und der Seifenblasennebel im Sternbild Schwan.

Bildcredit und Bildrechte: Wissam Ayoub

Beschreibung: Diese Wolken aus Gas und Staub treiben durch die reichhaltigen Sternenfelder in der Ebene unserer Milchstraße im hoch fliegenden Sternbild Schwan (Cygnus). Das Teleskopsichtfeld zeigt die Seifenblase (links unten) und den Sichelnebel (rechts oben). Beide entstanden in der Schlussphase im Leben eines Sterns.

Die Sichel ist auch als NGC 6888 bekannt. Sie entstand, als ihr heller, zentraler massereicher Wolf-Rayet-Stern – WR 136 – durch starken Sternwind seine äußeren Hüllen abwarf. WR 136 verbrennt seinen Brennstoff mit einer ungeheuren Geschwindigkeit und ist bald am Ende seines kurzen Lebens angelangt, das mit einer spektakulären Supernovaexplosion enden sollte.

Der Seifenblasennebel wurde 2013 entdeckt und ist wahrscheinlich ein planetarischer Nebel – die letzte Hülle eines langlebigen sonnenähnlichen Sterns mit geringer Masse, der zu einem langsam abkühlenden weißen Zwerg wird. Beide Sternhüllen sind ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt. Der größere Sichelnebel hat einen Durchmesser von etwa 25 Lichtjahren.

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