Schlagwort: Planetarischer Nebel

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Kosmische Funde zwischen Skylla und Charybdis

In einem Sternenfeld mit ein paar schwachen hellbraunen Staubwolken liegt in der Mitte eine große Wolke mit braunem Staub und blauen Gashüllen.

Bildcredit und Bildrechte: Louis LEROUX-GÉRÉ; Text: Ogetay Kayali (Michigan Tech U.)

Kommt euch dieses himmlische Objekt bekannt vor? Höchstwahrscheinlich nicht: Es handelt sich nämlich um ein Erstentdeckungsbild! Massereiche Sterne bilden schwere Elemente in ihrem Inneren und explodieren schließlich als Supernova. Die Überreste kühlen relativ schnell ab und verblassen. Dadurch sind sie sehr schwer zu entdecken.

Genau nach solchen schwachen Überresten von Supernovae sucht eine Gruppe von Amateur-Astrofotografen*. Sie stöbern in mehreren Durchmusterungen des Himmels nach Spuren dieser Ereignisse. Das Ergebnis ist dieses weltweit erste Foto vom Supernova-Überrest G115.5+9.1. Die Entdecker tauften den Überrest Skylla. Das schwach leuchtende Objekt liegt im Sternbild des mythischen Königs Kepheus von Aithiopia.

Die Emission von Wasserstoffatomen wird hier in Rot gezeigt. Sauerstoff zeigt leichte Spuren von Blau. Überraschenderweise befindet sich gleich noch eine Entdeckung im Bild im rechten oberen Eck. Dort ist ein bisher unbekannter Kandidat für einen planetarischen Nebel. Passend zu Skylla wurde der Nebel Charybdis getauft. Es ist eine Anlehnung an die Redewendung „Gefangen zwischen Skylla und Charybdis“ aus Homers Odyssee.

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NGC 6302: Der Schmetterlingsnebel

Der Schmetterlingsnebel NGC 6302 explodiert scheinbar in zwei Richtungen. Er ist hier von einem Sternenfeld umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Selby

Die leuchtenden Sternhaufen und Nebel am Nachthimmel der Erde erhalten oft die Namen von Blumen oder Insekten. NGC 6302 bildet mit seiner beeindruckenden Spannweite von rund drei Lichtjahren keine Ausnahme.

Der Zentralstern des planetarischen Nebels verwandelt sich in einen Weißen Zwerg. Er wird dabei extrem heiß und leuchtet intensiv im ultravioletten Licht. Seine Oberflächentemperatur wird auf etwa 250.000 Grad Celsius geschätzt. Der Zentralstern entzieht sich durch einen Staubring der direkten Sicht. Doch sein energiereiches UV-Licht ionisiert die Atome im Nebel.

Die detailreiche Aufnahme wurde aus Schmalband-Bilddaten erstellt. Darauf erscheinen ionisierter Wasserstoff und doppelt ionisierter Sauerstoff in ihren charakteristischen roten und grünlichen Farbtönen. Sie zeigen ein atemberaubend komplexes Geflecht aus Knoten und Filamenten in den flügelartigen Ausströmungen des Nebels.

NGC 6302 ist ungefähr 4.000 Lichtjahre entfernt. Er liegt im arachnologisch dazu passenden Sternbild des Skorpions (Scorpius).

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NGC 1360: Der Rotkehlchen-Ei-Nebel

Ein dunkles Sternenfeld umgibt eine blaue-rosa Nebelwolke. Mitten in der Nebelwolke verlaufen ein paar dunkle Staubbahnen.

Bildcredit und Bildrechte: Andrea Iorio, Vikas Chander und ShaRA-Team

Dieser schöne Nebel befindet sich in einer Entfernung von etwa 1500 Lichtjahren. Er erinnert in dieser mit einem Teleskop gemachten Aufnahme in Form und Farbe an das Ei einer Wanderdrossel. Die kosmische Wolke ist etwa 3 Lichtjahre groß. Sie liegt im südlichen Sternbild Chemischer Ofen (Fornax).

Der eiförmige Nebel mit der Katalogbezeichnung NGC 1360 ist ein planetarischer Nebel. Anders als ein Ei stellt er keinen Anfang dar, sondern die kurze und letzte Phase in der Entwicklung eines Sterns.

In der Mitte des Nebels könnt ihr den Zentralstern von NGC 1360 erkennen. Er ist ein Doppelstern und besteht wahrscheinlich aus zwei weißen Zwergsternen. Sie haben weniger Masse als unsere Sonne, sind aber viel heißer. Ihre intensive und ansonsten unsichtbare ultraviolette Strahlung verändert die Gashülle um sie herum. Sie hat den Atomen darin Elektronen entrissen. Das Innere von NGC 1360 könnt ihr blaugrün leuchten sehen. Dieses Licht entsteht, wenn Elektronen sich mit doppelt ionisierten Sauerstoffatomen verbinden.

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

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M1: Die unglaublich wachsende Krabbe

Der Krebsnebel M1 wurde so vom James-Webb-Weltraumteleskop aufgenommen. Das überlagerte Bild ist derselbe Krebsnebel, aber vom Hubble-Weltraumteleskop. Das Webb-Bild wurde im nahen Infrarotlicht aufgenommen, das Hubble-Bild wurde im sichtbaren Licht aufgenommen.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Jeff Hester (ASU), Allison Loll (ASU), Tea Temim (Princeton-Universität)

Der Krabbennebel trägt die Bezeichnung M1. Er ist der erste Eintrag in Charles Messiers berühmter Liste von Objekten, die keine Kometen sind. Beim Krabbennebel handelt es sich um der Überrest einer Supernova. Er ist eine sich ausdehnende Wolke aus Gas und Staub. Sie entstand am Ende der Existenz eines massereichen Sterns. Astronomen beobachteten die dramatische Entstehung des Krabbennebels im Jahr 1054.

Der Nebel hat einen Durchmesser von rund 10 Lichtjahren. Er dehnt sich noch immer mit einer Geschwindigkeit von etwa 1.500 Kilometern pro Sekunde aus. Ihr könnt diese Ausdehnung erkennen. Vergleicht dafür diese scharfen Bilder der dynamischen, zerbrochenen Filamente des Krabbennebels. Das Hubble-Weltraumteleskop hat sie im Jahr 2005 im sichtbaren Licht aufgenommen. Die Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops im Infrarotlicht stammt aus dem Jahr 2023.

Dieses kosmische Krustentier befindet sich etwa 6500 Lichtjahre von uns entfernt in Richtung des Sternbilds Stier.

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IC 418: Der Spirographen-Nebel

Der Nebel im Bild ist leicht oval und wirkt, als wäre er mit einem Spielzeug gezeichnet worden. Der äußere Rand ist orange und gelb, innen ist der Nebel lila-violett.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Nachlassteam (STScI/AURA); Danksagung: R. Sahai (JPL) et al.

Was bewirkt die seltsame Struktur von IC 418? Der planetarische Nebel IC 418 wird wegen seiner Ähnlichkeit mit Zeichnungen aus einem zyklischen Zeichengerät auch als Spirographen-Nebel bezeichnet. Er zeigt Muster, die nicht gut verstanden werden. Vielleicht haben sie irgendwas mit den chaotischen Winden zu tun, die von dem veränderlichen Stern ausgehen. Dieser kann seine Helligkeit innerhalb weniger Stunden auf unvorhersehbare Weise ändern.

Andererseits gibt es wissenschaftliche Hinweise, dass IC 418 vor wenigen Jahrmillionen wahrscheinlich ein ähnlich gut verstandener Stern wie die Sonne war. Noch vor wenigen Tausend Jahren war IC 418 ein gewöhnlicher Roter Riesenstern. Seitdem ihm das nukleare Feuer ausging, begann die äußere Hülle allerdings, sich weiter nach außen zu bewegen. So blieb ein heißer Überrest-Kern übrig. Sein Schicksal es ist, zu dem weißen Zwergstern zu werden, den man im Zentrum sieht. Das Licht aus dem inneren Kern regt umliegende Atome im Nebel an und bringt ihn zum Leuchten. IC 418 ist etwa 2000 Lichtjahre entfernt und durchmisst 0,3 Lichtjahre.

Dieses Falschfarbenbild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Es enthüllt die ungewöhnlichen Details.

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Lichthof um das Katzenauge

Der Katzenaugennabel in der Mitte ist sehr hell, außen herum verläuft ein weniger gut bekannter Hof, der viel blasser ist, in grünen Farbtönen. Er ist am Rand stark verwirbelt.

Bildcredit und Bildrechte: Taavi Niittee (Tõrva Astronomy Club)

Was erzeugte diesen außergewöhnlichen Lichthof (Halo) um den Katzenaugennebel? Darüber ist man sich nicht ganz im Klaren. Ganz klar ist jedoch, dass der Katzenaugennebel (NGC 6543) einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel ist.

Den mystisch anmutenden Symmetrien im hellen Zentrum verdankt der Katzenaugennebel seinen Namen. Dieses Bild wurde allerdings aufgenommen, um die feinen und komplexen Strukturen im äußeren Halo zu zeigen. Er erstreckt sich über drei Lichtjahre.

Planetarische Nebel gelten schon seit Langem als Endstadium eines sonnenähnlichen Sterns. Erst kürzlich hat man herausgefunden, dass einige dieser planetarischen Nebel von großen Halos umgeben sind. Vermutlich haben sich diese aus abgestoßenem Material in einem früheren rätselhaften Entwicklungsstadium des Sterns gebildet. Die Phase des planetarischen Nebels dauert in etwa 10.000 Jahre. Das Alter der äußeren faserartigen Bereiche im Halo des Katzenaugennebels wird auf 50.000 bis 90.000 Jahre geschätzt.

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Webb zeigt den planetarischen Nebel NGC 1514

Der planetarische Nebel NGC 1514 im Sternbild Stier ist in Infrarotlicht sanduhrförmig. In der Mitte leuchtet er rot. Zwei Ringe sind anscheinend die Wülste an den Enden eines Zylinders, den wir schräg von oben sehen.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, M. E. Ressler (JPL) et al.; Bearbeitung: Judy Schmidt

Was passiert, wenn einem Stern der Kernbrennstoff ausgeht? Bei Sternen wie unserer Sonne verdichtet sich das Zentrum zu einem Weißen Zwerg. Währenddessen wird die äußere Atmosphäre ins All ausgestoßen. Sie erscheint als planetarischer Nebel.

Die abgestoßene äußere Atmosphäre des planetarischen Nebels NGC 1514 ist anscheinend ein Durcheinander aus Blasen – wenn man sie in sichtbarem Licht betrachtet. Doch diese Ansicht des Weltraumteleskops James Webb in Infrarot erzählt eine andere Geschichte. In diesem Licht hat der Nebel eine ausgeprägte Sanduhrform, die als Zylinder interpretiert wird. Wir blicken entlang der Diagonale darauf.

In der Mitte des Nebels erkennt ihr bei genauem Hinsehen auch einen hellen Zentralstern. Er gehört wahrscheinlich zu einem Doppelsternsystem. Weitere Beobachtungen zeigen vielleicht besser, wie sich dieser Nebel entwickelt und wie die Zentralsterne zusammenwirken, um die Zylinder und Blasen zu erzeugen, die wir sehen.

Springe durchs Universum: APOD-Zufallsgenerator

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Der planetarische Nebel Abell 7

Ein kugelförmiger, blau-grauer Nebel leuchtet mitten im Bild. Er ist von roten Sprenkel überzogen und von wenigen Sternen umgeben. Ein bisschen erinnert er an die Iris in einem Auge.

Bildcredit und Bildrechte: Vikas Chander

Der sehr lichtschwache planetarische Nebel Abell 7 ist etwa 1.800 Lichtjahre von uns entfernt. Er befindet sich unter dem Orion im Sternbild Hase (Lepus). Die mit einem Teleskop gemachte Aufnahme zeigt die typische Kugelform. Der Nebel misst ca. 8 Lichtjahre im Durchmesser. Er ist von Sternen der Milchstraße und einigen fernen Hintergrundgalaxien umgeben.

In der kosmischen Wolke sind faszinierende, komplexe Strukturen zu erkennen. Sie wurden durch Langzeitbelichtung und den Einsatz von Schmalbandfiltern verstärkt, welche die Emission von Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff einfangen. Ohne diese Hilfsmittel wäre Abell 7 zu schwach, um mit dem freien Auge gesehen zu werden.

Ein planetarischer Nebel repräsentiert eine sehr kurze Phase in der Entwicklung eines Sterns. Dabei stößt der einst sonnenähnliche Stern im Zentrum des Nebels seine äußeren Hüllen ab. Unsere Sonne wird diese Phase in 5 Milliarden Jahren durchlaufen.

Das Alter von Abell 7 wird auf 20.000 Jahre geschätzt. Doch der Zentralstern, hier als schwacher Weißer Zwerg zu sehen, ist etwa 10 Milliarden Jahre alt.

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