Schlagwort: Planetarischer Nebel

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Hof des Katzenauges

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Daten: Michael Joner (West Mountain Observatory, BYU), Romano Corradi (IAC), Hubble Legacy Archive – Bearbeitung: Robert Gendler

Beschreibung: Das ist kein Raketenstart einer Falcon 9 nach Sonnenuntergang. Der Katzenaugennebel (NGC 6543) ist einer der am besten erforschten planetarischen Nebel am Himmel. Seine einprägsamen Symmetrien liegen genau in der Zentralregion dieses zusammengesetzten Bildes, das so bearbeitet wurde, dass es einen gewaltigen, aber extrem blassen Hof aus gasförmigem Material zeigt, mit einem Durchmesser von mehr als drei Lichtjahren. Es wurde aus Daten von boden- und weltraumgebundenen Teleskopen erstellt und zeigt die weitläufige Absonderung, welche den helleren, vertrauten planetarischen Nebel umgibt.

Planetarische Nebel wurden lange Zeit für eine Schlussphase im Leben sonnenähnlicher Sterne gehalten. Doch erst kürzlich kam heraus, dass manche Planetarier Höfe wie diesen besitzen, die wahrscheinlich aus Materie entstanden sind, die in einem früheren aktiven Abschnitt der Sternentwicklung ausgeworfen wurde. Astronomen vermuten, dass die Phase des planetarischen Nebels ungefähr 10.000 Jahre dauert, das Alter der äußeren faserartigen Teile dieses Hofes schätzen sie jedoch auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

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Ringe um den Ringnebel M57

In der Mitte leuchtet der bekannte Ringnebel mit blauem Inneren, umgeben von einem gelblichen Staubring. Außen herum sind rosettenartige Staubringe angeordnet, die man normalerweise auf Bildern des Ringnebels nicht sieht.
Bildcredit: Hubble, Large Binocular Telescope LBT, Subaru-Teleskop; Komposition und Bildrechte: Robert Gendler

Im vertrauten Ringnebel (M57) gibt es viel mehr, als man mit einem kleinen Teleskop sieht. Der gut erkennbare zentrale Ring ist etwa ein Lichtjahr groß. Doch diese detailreiche Aufnahme erforscht die ausschweifenden Fasern aus leuchtendem Gas, die sich viel weiter vom Zentralstern des Nebels ausdehnen.

Das Bild ist ein gemeinsames Projekt. Es kombiniert die Daten von drei großen Teleskopen. Die Basis ist eine Schmalband-Aufnahme im Licht von Wasserstoff. Sie wurde mit Emissionen im sichtbaren Licht und in Infrarot überlagert.

Der planetarische Nebel ist gut erforscht. Sein leuchtendes Material stammt natürlich nicht von Planeten. Vielmehr entsteht die gasförmige Hülle, wenn ein sonnenähnlicher Stern vergeht. Dabei stößt er seine äußeren Schichten ab. Der Ringnebel ist etwa 2000 Lichtjahre entfernt. Er steht im musikalischen Sternbild Leier.

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Die außergewöhnliche Spirale in LL Pegasi

Links über dem hellen Stern mit den markanten Zacken schimmert eine blasse Spirale. Dort kreisen zwei Sterne umeinander, von denen einer die Phase eines planetarischen Nebels erreicht.
Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Domingo Pestana und Raul Villaverde

Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links oben? Das weiß niemand. Doch sie hängt wohl mit einem Stern in einem Doppelsysterm zusammen, der die Phase eines planetarischen Nebels erreicht hat. Dabei stößt er seine äußeren Hüllen ab.

Die riesige Spirale ist etwa ⅓ Lichtjahr breit. Sie hat vier oder fünf vollständige Windungen und ist sehr gleichmäßig. Die Geschwindigkeit, mit der sich Gas der Spirale ausbreitet, ist bekannt. Berücksichtigt man diese Ausdehnung, so entsteht etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht. Das entspricht ziemlich genau der Zeit, in der die beiden Sterne umeinander kreisen.

Das Sternsystem, das sie erzeugte, wird meist als LL Pegasi bezeichnet. Man kennt es aber auch als AFGL 3068. Die ungewöhnliche Struktur wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Das Bild entstand in nahem Infrarotlicht, es wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, ist selbst ein Rätsel. Die führende Hypothese dazu lautet, dass sie von Sternen in der Nähe beleuchtet wird.

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Der Katzenaugennebel von Hubble

Der Katzenaugennebel ist einer der ikonischsten Nebel am Himmel. Der planetarische Nebel hat ein komplexes Inneres und ist außen von konzentrischen Schalen umgeben.
Bildcredit: NASA, ESA, HEIC und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Manche sehen hier ein Katzenauge. Doch der hübsche Nebel ist dreitausend Lichtjahre von der Erde entfernt. Er liegt im interstellaren Raum und ist ein klassischer planetarischer Nebel. Das Katzenauge ist als NGC 6543 katalogisiert. Es stellt eine kurze, aber prächtige Endphase der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns dar.

Der Zentralstern im Nebel vergeht. Er ist in ein einfaches Muster aus konzentrischen Staubschalen gehüllt. Sie entstanden vielleicht, indem der Stern seine äußeren Hüllen bei einer Serie regelmäßiger Erschütterungen abstieß. Doch wie sind die schönen, komplexen inneren Strukturen entstanden? Das ist nicht gut erklärbar.

Auf dem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble ist das kosmische Auge sehr klar erkennbar. Es ist größer als ein halbes Lichtjahr. Wer in das Katzenauge blickt, erkennt darin vielleicht das Schicksal unserer Sonne, wenn sie die Phase eines planetarischen Nebels erreicht ...… in etwa 5 Milliarden Jahren.

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NGC 1360: Das Ei einer Wanderdrossel

Ein blaues, nebeliges Ei schwebt im dunklen Raum, umgeben von sehr wenigen Sternen. In der Mitte des eiförmigen Nebels leuchtet ein heller Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis, Don Goldman

Diese hübsche kosmische Wolke ist etwa 1500 Lichtjahre entfernt. Form und Farbe erinnern an das Ei einer Wanderdrossel. Der Nebel ist ungefähr 3 Lichtjahre groß. Er liegt im südlichen Sternbild Chemischer Ofen. Der planetarische Nebel zeigt jedoch keinen Anfang, sondern eine kurze Schlussphase in der Entwicklung eines alternden Sterns.

Das Teleskopbild zeigt den Zentralstern von NGC 1360. Er ist ein Doppelstern. Vermutlich besteht er aus zwei Weißen Zwergen mit weniger Masse, als die Sonne besitzt. Sie sind aber viel heißer. Die intensive, unsichtbare UV-Strahlung der Zwergsterne streifte die Elektronen der Atome in dem Gas ab, das sie umgibt. NGC 1360 hat einen überwiegend blaugrünen Farbton. Er entsteht durch die Strahlung, die er bei der Rekombination der Elektronen mit doppelt ionisierten Sauerstoffatomen abgibt.

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Hubble zeigt den roten Rechtecknebel

Mitten im Bild ist ein alternder Doppelstern. Von ihm strömt vermutlich Staub aus, der von einem Wulst in Kegelform gedrückt wird.

Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Wie entstand der ungewöhnliche Rote Rechtecknebel? Mitten im Nebel befindet sich ein alterndes Doppelsternsystem. Es liefert zwar die Energie für den Nebel, erklärt aber nicht seine Farben, zumindest bis jetzt.

Die ungewöhnliche Form des Roten Rechtecknebels entstand wahrscheinlich durch einen dicken Staubwulst. Er drückt den Ausfluss, der an sich kugelförmig ist, in Kegelformen. Die Kegel berühren einander an den Spitzen. Wir sehen den Staubring von der Seite. Daher bilden die Ränder der Kegelformen ein X. Die ausgeprägten Sprossen zeigen, dass der Ausfluss vermutlich schubweise auftritt.

Die ungewöhnlichen Farben im Nebel sind jedoch weniger gut erklärbar. Man vermutet, dass sie teilweise von Molekülen aus Kohlenwasserstoff stammen, die vielleicht sogar Bausteine für organisches Leben sind.

Der Rote Rechtecknebel ist ungefähr 2300 Lichtjahre entfernt. Er liegt im Sternbild Einhorn (Monoceros). Dieses Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble und zeigt viele Details. Es wurde kürzlich überarbeitet. Wenn bei einem der Zentralsterne in ein paar Millionen Jahren der Kernbrennstoff zur Neige geht, erblüht der Rote Rechtecknebel wahrscheinlich als planetarischer Nebel.

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M57: Der Ringnebel

Der Ringnebel M57 ist einer der bekanntesten Ringe am Himmel. Vermutlich ist er ein relativ dichter Torus, den wir von oben sehen.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Komposition: Giuseppe Donatiello

Nach den Saturnringen ist der Ringnebel M57 der wohl berühmteste Himmelsreifen. Seine klassische Erscheinung ist vermutlich der Perspektive geschuldet. Die jüngste Kartierung der 3-D-Struktur des expandierenden Nebels basiert zum Teil auf diesem scharfen Hubblebild. Sie zeigt, dass der Nebel ein relativ dichter Ring ist, ähnlich wie ein Lochkrapfen, der um eine Wolke in Form eines Footballs aus leuchtendem Gas geschlungen ist. Von der Erde aus sehen wir die Längsachse des Football entlang und von oben auf den Ring.

Dieser planetarische Nebel ist gut untersucht. Das leuchtende Material stammt natürlich nicht von Planeten. Vielmehr ist er die gasförmige Hülle eines vergehenden Sterns, der einst ähnlich war wie die Sonne und der seine äußere Schicht abgestoßen hat. Jetzt ist er ein winziger Lichtpunkt mitten im Nebel. Das intensive ultraviolette Licht des heißen Zentralsterns ionisiert die Gasatome.

Der Ringnebel ist etwa ein Lichtjahr lang und 2000 Lichtjahre entfernt.

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NGC 7027: Hubble zeigt den hellen planetarischen Nebel

Der rosarote Nebel mitten im Bild ist von einer stark strukturierten Hülle umgeben, die an ein Kissen erinnert. Weiter außen sind konzentrische Schalen.

Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

NGC 7027 ist einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel – wie soll er heißen? Der Nebel wurde 1878 entdeckt. Man sieht ihn mit einem einfachen kleinen Teleskop im Sternbild Schwan (Cygnus). Weil er damit nur als verschwommener Fleck erscheint, bekommt er nur selten einen Spitznamen. Doch wenn man ihn mit dem Weltraumteleskop Hubble im Erdorbit fotografiert, erkennt man prächtige Details.

Analysen der Hubble-Bilder von NGC 7027 führten zu der Erkenntnis, dass er ein planetarischer Nebel ist. Er begann vor etwa 600 Jahren zu expandieren. Außerdem ist die Wolke aus Gas und Staub ungewöhnlich massereich. Sie enthält anscheinend etwa drei Sonnenmassen. Die aufgelösten, geschichteten Strukturen von NGC 7027 sind von Staub gesäumt. Hier ist der Nebel in speziellen Farben abgebildet.

Manche erinnert er vielleicht an ein vertrautes Symbol, von dem man einen informellen Namen ableiten kann. Ein guter früherer Vorschlag war Kissennebel. Zögert nicht, neue Vorschläge zu machen – zum Beispiel im Online-Diskussionsforum von APOD.

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