Der Halo des Katzenauges

Das Bild zeigt den Katzenaugennebel NGC 6543 im Sternbild Drache mit Zentralregion und seinem ausgedehnten Hof

Bildcredit und Bildrechte: Bray Falls

Wie entstand der ungewöhnliche Halo um den Katzenaugennebel? Das weiß niemand genau. Sicher ist nur, dass der Katzenaugennebel (NGC 6543) einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel ist. In der hellen Zentralregion sind faszinierende Symmetrien zu sehen, doch dieses Bild wurde fotografiert, um seinen komplex strukturierten äußeren Halo zu zeigen, der mehr als drei Lichtjahre umfasst.

Planetarische Nebel gelten schon lange als die Schlussphase im Leben eines sonnenähnlichen Sterns. Doch kürzlich fand man heraus, dass manche planetarische Nebel ausgedehnte Halos besitzen, die wahrscheinlich aus Material bestehen, das während früherer rätselhafter Abschnitte in der Entwicklung des Sterns abgestoßen wurde.

Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich etwa 10.000 Jahre. Weltraumforschende schätzen das Alter der äußeren faserartigen Bereiche im Halo des Katzenaugennebels auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

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Webb zeigt den südlichen Ringnebel

Der südliche Ringnebel - ein planetarischer Nebel im Sternbild Segel des Schiffs - wurde mit dem Weltraumteleskop James Webb fotografiert.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, NIRCam

Der Südliche Ringnebel ist als NGC 3132 katalogisiert. Er ist ein planetarischer Nebel, die letzte Hülle eines vergehenden sonnenähnlichen Sterns, der etwa 2500 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Die faszinierende kosmische Landschaft aus Gas und Staub ist fast ein halbes Lichtjahr groß und wurde beispiellos detailreich vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet.

Der helle Stern in der Mitte des NIRCam-Bildes ist ein Begleiter des sterbenden Sterns. Die beiden Sterne befinden sich in einem gemeinsamen Orbit. Der Stern, dessen Transformation im Laufe Tausender Jahre die Gas- und Staubhüllen des Nebels ausgeworfen hat, ist der blassere stellare Partner, er entwickelt sich zu einem Weißen Zwerg.

Der blasse Stern liegt an der Beugungsspitze, die sich zur 8-Uhr-Position ausdehnt. Die Bahnbewegung dieses Sternpaares führte zu den komplexen Strukturen im Südlichen Ringnebel.

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Im Zentrum des Katzenaugennebels

Das Weltraumteleskop Hubble zeigt den Katzenaugennebel im Sternbild Drache, er ist ein planetarischer Nebel um einen sterbenden Stern

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Überarbeitung und Bildrechte: Raul Villaverde

Dreitausend Lichtjahre entfernt wirft ein sterbender Stern Hüllen aus leuchtendem Gas ab. Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den Katzenaugennebel (NGC 6543), einen der komplexesten planetarischen Nebel, die wir kennen. Das Katzenauge hat einen Durchmesser von einem halben Lichtjahr. Seine Strukturen sind so komplex, dass die Vermutung aufkam, das helle zentrale Objekt wäre ein Doppelsternsystem.

Der Begriff planetarischer Nebel, mit dem diese Objektklasse bezeichnet wird, ist irreführend. Obwohl diese Objekte in kleinen Fernrohren rund und planetenähnlich aussehen, sind sie auf hoch aufgelösten Bildern großer Teleskope als Sterne erkennbar, die von Kokons aus Gas umgeben sind, das in späten Stadien der Sternentwicklung ausgestoßen wurde.

Beim Blick in dieses Katzenauge sehen Forschende nicht nur detailreiche Strukturen, sondern auch das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in das Stadium eines planetarischen Nebels eintritt … in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Der planetarische Nebel Abell 7

Der blasse planetarische Nebel Abell 7 im Sternbild Hase (Lepus) ist etwa 20.000 Jahre alt.

Bildcredit und Bildrechte: Donald Waid, Ron Dilulio

Der sehr blasse planetarische Nebel Abell 7 ist etwa 1800 Lichtjahre entfernt, knapp südlich von Orion am Himmel des Planeten Erde im Sternbild Hase (Lepus). Dieses detailreiche Teleskopbild zeigt den etwa 8 Lichtjahre großen, allgemein einfachen runden Nebel. Er ist von Sternen der Milchstraße umgeben, nahe der Sichtlinie liegen ferne Galaxien im Hintergrund.

Die schönen, komplexen Details in seinem Inneren wurden mithilfe von Schmalbandfiltern verstärkt. Die Emissionen von Wasserstoff sind in rötlichen Farbtönen dargestellt, die Strahlung von Sauerstoff ist in blauen und grünen Farben kartiert. Das verleiht Abell 7, der für das bloße Auge zu blass wäre, eine natürliche Erscheinung.

Ein planetarischer Nebel stellt eine sehr kurze Schlussphase in der Entwicklung eines Sterns dar, wenn der zentrale, einst sonnenähnliche Stern seine äußeren Hüllen abstößt. Unsere Sonne erreicht dieses Stadium in fünf Milliarden Jahren. Abell 7 ist ungefähr 20.000 Jahre alt. Sein Zentralstern ist hier als verblassender weißer Zwerg zu sehen, er ist etwa 10 Milliarden Jahre alt.

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Der Medusanebel

Der planetarische Nebel Abell 21 im Sternbild Zwillinge hat den landläufigen Namen Medusanebel.

Bildcredit und Bildrechte: Damien Cannane

Beschreibung: Die verschlungenen, geflochtenen 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.

Wie auch ihr mythologischer Namensvetter steht der Nebel für eine dramatische Verwandlung. Die planetarische Nebelphase ist das letzte Stadium in der Entwicklung massearmer Sterne wie der Sonne, wenn sie sich von Roten Riesen in heiße Weiße Zwerge verwandeln und bei diesem Prozess ihre äußeren Hüllen abwerfen. Die Ultraviolettstrahlung des heißen Sterns sorgt für das Leuchten des Nebels.

Der sich verwandelnde Stern der Medusa ist der blasse in der Mitte der hellen Sichelform. Auf dieser detailreichen Teleskopansicht reichen blassere Fasern deutlich links über die helle Sichelregion hinaus. Der Medusanebel hat einen Durchmesser von als 4 Lichtjahren.

Licht aus! Morgen ist Earth Hour
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Drei Haufen in Puppis

Die offenen Sternhaufen M46, M47 und NGC 2423 im südlichen Sternbild Achterdeck (Puppis).

Bildcredit und Bildrechte: Dave Doctor

Beschreibung: Galaktische oder offene Sternhaufen sind jung. Die Schwärme an Sternen entstehen gemeinsam nahe der Ebene der Milchstraße, doch ihre Zahl nimmt ständig ab, weil durch die galaktischen Gezeiten sowie gravitative Wechselwirkungen Haufenmitglieder ausgestoßen werden.

Auf diesem Teleskopbild, das mehr als drei Grad breit ist, sind drei schöne Beispiele galaktischer Sternhaufen im nautischen südlichen Sternbild Achterdeck (Puppis) abgebildet. M46 links unten ist an die 5500 Lichtjahre entfernt. Rechts neben der Mitte liegt M47, seine Distanz beträgt nur 1600 Lichtjahre. Oben befindet sich NGC 2423 mit einer Entfernung von ungefähr 2500 Lichtjahren.

M46 ist zirka 300 Millionen Jahre jung und enthält ein paar Hundert Sterne in einer etwa 30 Lichtjahre breiten Region. Scharfe Augen erkennen vor dem Sternhaufen M46 auf der 11-Uhr-Position den planetarischen Nebel NGC 2438. Der Zentralstern des Nebels ist Milliarden Jahre alt, wahrscheinlich ist NGC 2438 ein Vordergrundobjekt, das nur zufällig in der Sichtlinie zum jungen M46 liegt.

M47 ist ein kleinerer, loserer Sternhaufen mit einem Durchmesser von zirka 10 Lichtjahren. Er ist mit einem Alter von ungefähr 80 Millionen Jahren noch jünger. Das Alter des Sternhaufens NGC 2423 beträgt etwa 750 Millionen Jahre. Es ist bekannt, dass NGC 2423 einen extrasolaren Planeten enthält, der einen seiner roten Riesensterne umrundet.

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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.

APOD in den Weltsprachen arabisch, bulgarisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, französisch, französisch (Kanada), hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, taiwanesisch, tschechisch, türkisch, türkisch und ukrainisch
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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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