Autor: Anneliese Haika

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Die planetarischen Nebel HFG1 und Abell 6

Zwischen roten Nebeln und wenigen Sternen leuchten zwei helle lila runde Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Julien Cadena und Mickael Coulon; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Planetarische Nebel wie Heckathorn-Fesen-Gull 1 (HFG1) und Abell 6 im Sternbild Kassiopeia sind die Überreste der letzten Phase eines Sterns mittlerer Masse wie unsere Sonne. Trotz ihrer Form haben planetarische Nebel nichts mit tatsächlichen Planeten gemeinsam.

HFG1 ist im linken unteren Teil des Fotos zu sehen. Der Nebel wurde von V664 Cas erzeugt, einem Doppelsternsystem bestehend aus einem Weißen Zwergstern und einem Roten Riesenstern. Beide Sterne umrunden ihren gemeinsamen Massenmittelpunkt in etwa einem halben Erdentag. V664Cas und der umgebende Nebel rasen etwa 300 Mal schneller als der schnellste Zug auf der Erde durchs All. Dabei wird eine bläuliche, bogenförmige Stoßwelle erzeugt, die dort am stärksten mit dem umgebenden interstellaren Medium wechselwirkt, wo der Bogen am hellsten ist.

Nach ungefähr 10.000 Jahren werden planetarische Nebel unsichtbar. Grund dafür ist der Mangel an ultraviolettem Licht, das von den Sternen ausgeht, die den Nebel erschaffen haben. Ihre wunderschönen Formen und Strukturen machen planetarische Nebel zu begehrten Objekten für Astrofotografen.

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Raketenschatten zeigt auf den Mond

Eine Abgasschwade türmt sich mächtig im Bild auf, der obere Teil ist noch von der Sonne beleuchtet und wirft einen Schatten zum aufgehenden Mond.

Bildcredit: Pat McCracken, NASA

Warum zeigt die Abgasfahne einer Rakete genau auf den Mond?

Während eines Starts von Spaceshuttles Atlantis Anfang 2001 waren Sonne, Erde, Mond und die Rakete für diesen fotogenen Schnappschuss genau richtig positioniert.

Soll die Abgasfahne des Spaceshuttles einen besonders langen Schatten werfen, muss der Start in zeitlicher Nähe von Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang stattfinden. Nur dann ist der Schatten am längsten und erstreckt sich bis zum Horizont hinunter. Darüber hinaus stehen sich bei Vollmond Sonne und Mond am Himmel gegenüber. Zum Beispiel kurz nach Sonnenuntergang ist die Sonne knapp unter dem Horizont und in der entgegengesetzten Richtung steht der Mond knapp über dem Horizont. Deshalb zeigte der Schatten beim Abheben von Atlantis kurz nach Sonnenuntergang von der Sonne weg auf den gegenüberliegenden Horizont, genau auf den Vollmond.

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Wenn Rosen nicht rot sind

Der Rosettennebel wird meist rot dargestellt, hier ist er blau abggebildet. In der Mitte ist eine dunkle Höhlung mit hellen Sternen.

Bildcredit und Bildrechte: Tommy Lease (Astronomische Gesellschaft Denver)

Natürlich sind nicht alle Rosen rot, doch sie können trotzdem hübsch sein. Ähnlich den roten Rosen werden Himmelsobjekte wie der prächtige Rosettennebel und andere Sternentstehungsgebiete in astronomischen Bildern meist hauptsächlich in Rottönen gezeigt. Zum Teil ist das darauf zurückzuführen, dass die dominierende Strahlung im Nebel von Wasserstoffatomen stammt. Die stärkste optische Emissionslinie von Wasserstoff, auch bekannt als H-alpha, liegt im roten Bereich des Spektrums. Doch die Schönheit eines Emissionsnebels sollte nicht unbedingt nur im roten Licht bewundert werden. Auch andere Atome im Nebel werden von energiereichem Sternenlicht angeregt und erzeugen ebenfalls Emissionslinien.

In dieser Nahaufnahme des Rosettennebels wurden Schmalbandaufnahmen in Breitbandfarben abgebildet. Das Bild zeigt Emissionen von Schwefel in rot, Wasserstoff in grün und Sauerstoff in blau. Dieses Farbschema, das die schmalen Emissionslinien der Atome (SHO) in Farben (RGB) umwandelt, kommt bei zahlreichen Hubble-Bildern von Emissionsnebeln zur Anwendung.

Die Aufnahme erstreckt sich über ca. 50 Lichtjahre quer durch das Zentrum des Rosettennebels. Der Nebel befindet sich in etwa 3000 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Einhorn (Monoceros).

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Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenspektralbereich

Ein Nebel, der aus vielen Schalen besteht, die jeweils stark strukturiert sind, ist in violetten Farben abgebildet. Das Zentrum in der Mitte leuchtet orangefarben, außen herum sind schwach leuchtende konzentrische Schalen erkennbar.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Chandra-Röntgenobs.; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Mache Leute sehen hier ein Katzenauge. Andere erkennen vielleicht die Schale einer riesigen kosmischen Meeresschnecke. Der planetarische Nebel ist einer der hellsten und detailreichsten, die wir kennen. Sein Gas wurde von einem sonnenähnlichen Stern in einer kurzen, prächtigen Phase ausgestoßen, die am Ende seiner Entwicklung stand.

Vermutlich stieß der vergehende Zentralstern im Nebel die äußeren, konzentrischen Hüllen ab. Er warf diese Schichten wohl in einer Serie regelmäßiger Pulse ab. Im Inneren sind viele hübsche, komplexe, symmetrische Strukturen. Wie sie entstanden sind, wird noch erforscht.

Das Bildkomposit entstand aus Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble und des Chandra-Observatoriums im Röntgenlicht. Das Hubblebild wurde digital geschärft. Die fantastische Skulptur im Weltraum ist größer als ein halbes Lichtjahr. Wenn wir ins Katzenauge blicken, sehen wir die Zukunft unserer Sonne. In etwa 5 Milliarden Jahren beginnt ihre Phase des planetarischen Nebels.

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Der Schnee auf Tschurjumow-Gerassimenko

Bildcredit: ESA, Rosetta, MPS, OSIRIS; UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; Animation: Jacint Roger Perez

Dieser Schneesturm an einer Klippe auf dem periodischen Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko kann uns Menschen nicht um die Ohren wehen.

Im Juni 2016 nahm die Telekamera auf der Rosetta-Raumsonde schneeähnliche Spuren aus Staub und Eisteilchen auf. Sie fegten nahe der Kamera über die Oberfläche des Kometen. Einige der hellen Punkte wurden allerdings vermutlich durch geladene Teilchen oder kosmische Strahlung erzeugt, die auf den Chip der Kamera trafen. Und einige andere Punkte sind auf den dichten Hintergrund an Sternen im Sternbild Großer Hund (Canis Major) zurückzuführen. Diese Hintergrundsterne sind im Video leicht zu erkennen, weil sie von oben nach unten wandern.

Das erstaunliche Video wurde aus 33 aufeinanderfolgenden Bildern zusammengesetzt, aufgenommen über einen Zeitraum von 25 Minuten. Rosetta war zu diesem Zeitpunkt etwa 13 km vom Kometenkern entfernt. Im September 2016 wurde der Komet die letzte Ruhestätte für die Rosetta-Sonde. Zuvor wurde die Mission durch einen kontrollierten Einschlag auf 67P/Tschurjumow-Gerassimenko erfolgreich beendet.

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Ein SAR-Bogen über Neuseeland

Über einer Landschaft mit einem Gewässer leuchtet ein Polarlicht. Über dem Horizont ist ein intensives, helles grünes Licht, darüber ein viel dunkleres purpurnes Leuchten.

Bildcredit und Bildrechte: Tristian McDonald; Text: Tiffany Lewis (Techn. Univ. Michigan)

Was ist dieser ungewöhnliche rote Halo, der die Aurora umgibt? Es handelt sich dabei um einen stabilen roten Polarlichtbogen (engl. Stable Auroral Red – SAR) Bogen. SAR-Bögen sind selten und werden erst seit 1954 als Phänomen anerkannt und erforscht.

Die Weitwinkelaufnahme zeigt einen fast kompletten SAR-Bogen, der eine weniger seltene grüne und rote Aurora umgibt. Das Bild wurde in Poolburn, Neuseeland, während eines besonders energiereichen geomagnetischen Sturms aufgenommen.

Die Entstehung von SAR-Bögen ist derzeit Gegenstand der Forschung. Wahrscheinlich gibt es einen Zusammenhang mit dem schützenden Magnetfeld der Erde, das durch geschmolzenes Eisen tief im Erdinneren erzeugt wird. Dieses Magnetfeld leitet normalerweise einströmende geladene Teilchen aus dem Sonnenwind zu den Erdpolen um. Allerdings fängt es auch einen Ring aus Ionen näher zum Äquator ein. Diese Ionen können dort in Zeiten hoher Sonnenaktivität Energie aus der Magnetosphäre gewinnen. Die energiereichen Elektronen im Ionenring kollidieren mit Sauerstoffatomen und regen sie an, wodurch der Sauerstoff rot leuchtet. Das findet in höheren Schichten der Erdionosphäre statt als typische Polarlichter. Aktuelle Forschung zeigt, dass sich ein roter SAR-Bogen möglicherweise sogar in einen violetten und grünen STEVE umwandeln kann.

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IC 443: Der Quallennebel

In der Mitte leuchtet ein stark gefaserter, detailreicher quallenförmiger Nebel abgebildet, im Hintergrund sind Sterne und einige weitere Nebel verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: David Payne

Warum schwimmt diese Qualle in einem Meer aus Sternen? Der Quallennebel schwebt nahe dem hellen Stern Eta Geminorum (im Bild rechts) durch das All und streckt dabei seine Tentakeln von der hellen, gebogenen Emissionszone links vom Zentrum aus.

Die kosmische Qualle ist eigentlich Teil des blasenförmigen Supernovaüberrests IC 443. Dabei handelt es sich um eine nach der Explosion eines massereichen Sterns expandierende Staub- und Gaswolke. Vor mehr als 30.000 Jahren erreichte das erste Licht dieser Explosion die Erde. So wie der Krabbennebel, sein Cousin in astronomischen Gewässern, beherbergt auch IC 443 einen Neutronenstern – den Rest eines kollabierten stellaren Kerns.

Der Quallennebel ist etwa 5.000 Lichtjahre von uns entfernt. In dieser Distanz würde sich das gezeigte Bild über einen Durchmesser von etwa 140 Lichtjahren erstrecken.

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Kathedrale, Berg, Mond

Auf einem Berg steht eine beleuchtete Kathedrale, dahinter ragt ein Berg auf, hinter dem der Mond aufgeht.

Bildcredit und Bildrechte: Valerio Minato

Einzelaufnahmen wie diese erfordern Planung. Zuerst muss man erkennen, dass eine so bemerkenswerte dreifache Übereinstimmung in der Fluchtlinie tatsächlich stattfindet. Der nächste Schritt ist, den besten Ort für das Fotografieren zu finden. Doch der dritte Schritt war der schwierigste: genau zur richtigen Zeit vor Ort zu sein und das bei klarem Himmel.

Bei fünf Versuchen in den letzten sechs Jahren hatte der Fotograf schlechtes Wetter. Aber vor zehn Tagen war das Wetter endlich perfekt und ein fotografischer Traum konnte Wirklichkeit werden. Die Aufnahme zeigt im Vordergrund die Basilika von Superga im Piemont, Italien. Der Berg dahinter ist der Monviso und Sie wissen sicherlich, welcher Mond den Hintergrund bildet.

Obwohl der aufgehende Mond in einer Sichelphase aufgenommen wurde, war die Belichtungszeit lang genug, dass der doppelt reflektierten Erdschein, auch da Vinci glow genannt, den gesamten obere Teil des Mondes beleuchten konnte.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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