Der Helixnebel in Infrarot

Mitten im dunklen Bild mit schwach leuchtenden Sternen leuchtet ein Nebel, der an ein Auge mit roter Iris erinnert.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer; Bearbeitung: Judy Schmidt

Warum leuchtet dieses kosmische Auge so rot? Wegen des Staubs. Das Bild stammt vom robotischen Weltraumteleskop Spitzer. Es zeigt den gut untersuchten Helixnebel (NGC 7293) in Infrarotlicht. Der Nebel ist etwa 700 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Wassermann. Er ist eine Hülle aus Staub und Gas um einen zentralen Weißen Zwerg. Sein Durchmesser beträgt zwei Lichtjahre.

Seit Langem gilt er als gutes Beispiel für einen planetarischen Nebel. Das ist das Endstadium in der Entwicklung eines sonnenähnlichen Sterns. Die Daten von Spitzer zeigen, dass der Zentralstern im Nebel von einem überraschend hellen Leuchten in Infrarot umgeben ist. Modelle zeigen, dass das infrarote Leuchten von einer Staub- und Trümmerwolke stammen könnte. Das nebelartige Material wurde vielleicht vor Tausenden Jahren vom Stern ausgestoßen.

Der nahe Staub entstand womöglich bei Kollisionen von Objekten, die sich in einem Speicher befinden, ähnlich wie der Kuipergürtel oder die Oortsche Wolke im Sonnensystem, aus der viele Kometen stammen. Die kometenähnlichen Körper bei einem möglichen fernen Planetensystem um den Zentralstern des Nebels hätten in diesem Fall sogar das dramatische Endstadium der Sternentwicklung überstanden.

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Komet PanSTARRS und der Helixnebel

Der Helixnebel links oben teilt sich das Bild mit dem Kometen C/2013 X1 (PanSTARRS), dessen gespaltener Ionenschweif diagonal durchs Bild läuft. Zwischen den beiden sind viele zarte Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Fritz Helmut Hemmerich

Es passiert selten, dass so unterschiedliche Objekte so nahe zusammen fotografiert werden. Jetzt gerade gibt es eine Gelegenheit dazu. Das BIld wurde vor zwei Tagen auf den spanischen Kanarischen Inseln fotografiert. Dabei wurden parallele Belichtungen kombiniert.

Rechts unten steht Komet C/2013 X1 (PanSTARRS). Er ist von einer grünen Koma umgeben. Ein ungewöhnlich gespaltener blauer Ionenschweif strömt diagonal durch das Bild. Der gewaltige Schneeball fiel auf unsere Sonne zu. Er wird seit seiner Entdeckung im Jahr 2013 heller. Komet PanSTARRS ist ein malerisches Ziel für die Astrofotografie mit langer Belichtungszeit. Doch er wird wohl kaum mit bloßem Auge sichtbar sein, wenn er nächsten Monat seine größte Helligkeit erreicht.

Links oben steht der ebenfalls malerische Helixnebel. Er ist von rot leuchtendem Gas umgeben. Die Helix ist 700 Lichtjahre entfernt. Damit ist sie nicht nur viel weiter entfernt als der Komet, sie behält außerdem noch Tausende Jahre ihr Aussehen.

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Der Helixnebel von Blanco und Hubble

Der Helixnebel ist einer der prächtigsten planetarischen Nebel am Himmel. Er erinnert an ein riesiges Auge. Im Bild leuchtet das Innere wässrig blau, es ist von einem gelben gefaserten Ring umgeben, um den außen rote Nebelränder verlaufen.

Bildcredit: C. R. O’Dell, (Vanderbilt) et al. ESA, NOAO, NASA

Wie bildete ein Stern den Helixnebel? Die Formen planetarischer Nebel wie der Helix sind wichtig. Sie liefern wahrscheinlich Hinweise, wie die Existenz sonnenähnlicher Sterne endet.

Die Helix wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble und dem 4-Meter-Blanco-Teleskop in Chile beobachtet. Dabei zeigte sich, dass sie keine einfache Spirale ist. Vielmehr verbindet sie zwei fast senkrechte Scheiben mit Bögen, Erschütterungen und schwer erklärbaren Strukturen. Doch es gibt auch viele markante geometrische Symmetrien. Wie ein einziger sonnenähnlicher Stern eine so schöne, geometrische Komplexität bildet, wird weiterhin erforscht.

Der Helixnebel ist der nächstgelegene planetarische Nebel in der Umgebung der Erde. Er ist nur etwa 700 Lichtjahre entfernt und 3 Lichtjahre groß. Man findet ihn im Sternbild Wassermann.

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NGC 7293 – der Helixnebel

Mitten im Bild leuchtet ein ringförmiger Nebel. In der Mitte ist eine dunkelblaue Scheibe, darum herum ist ein fliederfarbener Nebel mit starken karmesinroten Rändern.

Bildcredit und Bildrechte: Don Goldman

Im Sternbild Wassermann vergeht ein sonnenähnlicher Stern. Er ist an die siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt. In den letzten paar Tausend Jahren erzeugte er den Helixnebel (NGC 7293). Er ist ein gut untersuchtes und nahes Beispiel eines planetarischen Nebels. Der Helixnebel ist typisch für diese Schlussphase der Sternentwicklung.

Die Gesamtbelichtungszeit betrug 28,5 Stunden. Sie führte zu dieser detailreichen Ansicht des Nebels. Das Bild ist eine Kombination von Schmalband-Bilddaten. Es zeigt die Emissionslinien von Wasserstoffatomen in roten und Sauerstoffatomen in blaugrünen Farbtönen. In der hellen inneren Region der Helix mit einem Durchmesser von etwa 3 Lichtjahren zeigt es beachtliche Details. Es folgt auch den blasseren äußeren Strukturen im Halo. Mit dem Hof hat der Nebel eine Breite von mehr als sechs Lichtjahren.

Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern des planetarischen Nebels. Die Helix ist ein auf den ersten Blick einfacher Nebel. Neue Erkenntnisse zeigen eine überraschend komplexe Geometrie.

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NGC 7293 – Der Helixnebel

Der bekannte Helixnebel im Wasserann ist hier blau dargestellt mit zarten roten Rändern, unten ist ein kräftiger roter Bogen.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Im Sternbild Wassermann (Aquarius) vergeht ein sonnenähnlicher Stern. Er ist an die siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt. In den letzten paar Tausend Jahren entstand der Helixnebel NGC 7293. Er ist ein gut erforschtes und nahe gelegenes Beispiel eines planetarischen Nebels und typisch für dieses Endstadium der Sternentwicklung.

Diese detailreiche Ansicht des Nebels entstand mit insgesamt 58 Stunden Belichtungszeit. Schmalbanddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen wurden in Rot dargestellt, die Emissionen von Sauerstoffatomen sind in blaugrünen Farbtönen gezeigt. Durch diese Darstellung sind bemerkenswerte Details in der helleren inneren Region der Helix erkennbar. Die innere Region hat einen Durchmesser von etwa 3 Lichtjahren.

Das Bild macht auch die blasseren äußeren Halostrukturen sichtbar. Mit diesen hat der Nebel einen Durchmesser von weit über sechs Lichtjahren. Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern des Nebels. Der Helixnebel sieht auf den ersten Blick simpel aus. Er besitzt jedoch bei näherer Betrachtung eine überraschend komplexe Geometrie.

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Das VISTA-Teleskop zeigt den Helixnebel

Wie ein Auge wirkt der Nebel im Bild, er leuchtet braunorange und hat ein dunkles Inneres. Er ist von vielen kleinen Sternen und wenigen sehr hellen Sternen umgeben, die teilweise auch vor dem Nebel liegen.

Credit: ESO/VISTA/J. Emerson; Danksagung: Cambridge Astronomical Survey Unit

Sieht unsere Sonne eines Tages so aus? Der Helixnebel ist einer der hellsten und am nächsten gelegenen Beispiele eines planetarischen Nebels. Ein planetarischer Nebel ist eine Gaswolke, die am Ende der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns entsteht.

Die äußeren Gashüllen des Sterns werden in den Weltraum abgestoßen. An unserem Blickwinkel erwecken sie den Eindruck, als würden wir in eine Schraube blicken. Der zentrale Kern des Überrestes wird zu einem weißen Zwergstern, der in fluoreszierendem Licht leuchtet. Der Helixnebel, um eine technische Bezeichnung von NGC 7293 zu nennen, ist ungefähr 700 Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Wassermann (Aquarius). Er ist etwa 2,5 Lichtjahre groß.

Dieses Bild wurde mit dem 4,1-Meter-Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) am Paranal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte in Chile in drei Farben des Infrarotlichtes aufgenommen. Eine Nahaufnahme vom inneren Rand des Helixnebels zeigt komplexe Gasknoten unbekannten Ursprungs.

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NGC 7293: Der Helixnebel

Mitten im Bild leuchtet ein roter Nebelring mit einem zartblauen Inneren, der von wenigen, markant verteilten Sternen umgeben ist.

Bildcredit und Bildrechte: Ed Henry (Hay Creek Observatory)

Beschreibung: Etwa siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt vergeht ein sonnenähnlicher Stern im Sternbild Wassermann. Seine letzten wenigen tausend Jahre erzeugten den Helixnebel (NGC 7293). Der Helixnebel ist ein gut untersuchtes, nahe gelegenes Beispiel eines planetarischen Nebels und typisch für diese Endphase der Sternentwicklung.

Diese sehr detailreiche Ansicht des Nebels entstand aus Daten, die 10 Stunden lang aufgenommen wurden. Sie zeigt Details in der helleren inneren Region des Helixnebels, die einen Durchmesser von etwa drei Lichtjahren hat. Auch zartere Strukturen im äußeren Hof sind erkennbar. Mit diesem äußeren Hof hat der Nebel eine Spannweite von mehr als sechs Lichtjahren.

Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern des planetarischen Nebels. Der Helixnebel wirkt auf den ersten Blick wie ein simpler Nebel. Inzwischen fand man bei ihm eine überraschend komplexe Geometrie.

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Staub und der Helixnebel

Ein grün leuchtender Nebel mit einem rot leuchtenden Stern in der Mitte erinnert an ein Auge.

NASA, JPL-Caltech, Kate Su (Steward Obs, U. Arizona) et al.

Beschreibung: Staub lässt dieses kosmische Auge rot erscheinen. Das schaurige Bild des Weltraumteleskops Spitzer zeigt Infrarotstrahlung des gut erforschten Helixnebels (NGC 7293), der sich etwa 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann (Aquarius) befindet. Die zwei Lichtjahre große Hülle aus Staub und Gas um einen zentralen weißen Zwerg wurde lange Zeit für ein typisches Beispiel eines planetarischen Nebels gehalten, der das Endstadium in der Entwicklung eines sonnenähnlichen Sterns repräsentiert. Doch die Spitzer-Daten zeigen, dass der Zentralstern des Nebels selbst in überraschend helles Infrarotleuchten getaucht ist. Modelle lassen darauf schließen, dass das Leuchten durch durch eine Trümmerwolke aus Staub erzeugt wird. Obwohl das Material des Nebels vor vielen tausend Jahren von dem Stern abgestoßen wurde, könnte der nahe am Stern liegende Staub durch Kollisionen in einer Ansammlung von Objekten ähnlich dem Kuipergürtel oder der Oortschen Kometenwolke in unserem Sonnensystem entstehen. Die kometenähnlichen Körper, die in dem fernen planetaren Systemen gebildet wurden, hätten andernfalls sogar die dramatischen späten Stadien der Entwicklung des Sterns überlebt.

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