Schlagwort: Planetarischer Nebel

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Der Schmetterlingsnebel von Hubble

Der Nebel im Bild leuchtet orangefarben und erinnert an einen Schmetterling.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Überarbeitung und Bildrechte: Jesús M.Vargas und Maritxu Poyal

Die hellen Haufen und Nebel am Nachthimmel des Planeten Erde sind oft nach Blumen oder Insekten benannt. NGC 6302 bildet da keine Ausnahme, obwohl er eine Flügelspanne mehr als 3 Lichtjahre hat. Der vergehende Zentralstern dieses speziellen planetarischen Nebels hat eine Oberflächentemperatur von etwa 250.000 Grad Celsius. Damit ist er besonders heiß. Er leuchtet hell im UV-Licht, ist aber hinter einem dichten Staubwulst vor direkter Sicht verborgen.

Diese scharfe Nahaufnahme des Nebels um den vergehenden Stern stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Sie wird hier mit neu bearbeiteten Farben präsentiert. Der Staubwulst um den Zentralstern schneidet durch eine helle Höhlung aus ionisiertem Gas. Er liegt mitten in der Ansicht. Die Kante zeigt fast genau zu uns. In der Staubhülle des heißen Sterns wurde molekularer Wasserstoff entdeckt.

NGC 6302 ist etwa 4000 Lichtjahre entfernt. Er liegt im arachnologischen Sternbild Skorpion (Scorpius).

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Hubble zeigt den Katzenaugennebel

Die inneren Hüllen des Katzenaugennebels sind komplex. Wie sie entstanden sind, kann man sich derzeit nicht erklären.

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

Manche sehen hier das Auge einer Katze. Der faszinierende Katzenaugennebel liegt dreitausend Lichtjahre von der Erde entfernt im leeren Raum zwischen den Sternen. Das Katzenauge (NGC 6543) ist ein klassischer planetarischer Nebel. Er entsteht in der kurzen, aber prächtigen Schlussphase in der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns.

Außen verläuft ein einfacheres Muster. Es besteht aus staubigen konzentrischen Hüllen, die hier nicht abgebildet sind. Vielleicht entstand es, indem der Zentralstern im Nebel die äußeren Schichten in einer Serie regelmäßiger Erschütterungen abstieß. Wie die schönen, komplexeren inneren Strukturen entstanden sind, ist nicht gut erklärbar.

Das wahrhaft kosmische Auge ist auf diesem digital überarbeiteten Bild des Weltraumteleskops Hubble klar erkennbar. Es ist mehr als ein halbes Lichtjahr groß. Vielleicht erkennt man, wenn man in dieses Katzenauge starrt, das Schicksal unserer Sonne, wenn ihre Entwicklung die Phase eines Planetarischen Nebels erreicht … in etwa 5 Milliarden Jahren.

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IC 4406 – ein scheinbar quadratischer Nebel

Der Nebel im Bild sieht aus wie ein Rechteck. An den langen Rändern leuchtet es gelborange, in der Mitte helltürkis. Es ist von vielen dunklen Staubfasern überzogen.

Bildcredit: C. R. O’Dell (Vanderbilt U.) et al., Hubble-Vermächtnisteam, NASA

Wie kann ein runder Stern einen quadratischen Nebel bilden? Diese Frage stellt sich, wenn man planetarische Nebel wie IC 4406 untersucht. Es gibt Hinweise, dass IC 4406 wahrscheinlich ein hohler Zylinder ist. Seine quadratische Erscheinung ergibt sich durch den Blickwinkel, wenn man den Zylinder von der Seite sieht. Würde man IC 4406 von oben sehen, wäre er so ähnlich wie der Ringnebel.

Dieses Bild in charakteristischen Farben ist ein Komposit. Dafür wurden Bilder des Weltraumteleskops Hubble aus den Jahren 2001 und 2002 kombiniert. Heißes Gas floss aus den Enden des Zylinders, Fasern aus dunklem Staub und molekularem Gas säumen die begrenzenden Wände.

Der Stern, der hauptsächlich für diese interstellare Skulptur verantwortlich ist, befindet sich im Zentrum des planetarischen Nebels. In wenigen Millionen Jahren ist der einzige in IC 4406 sichtbare Überrest der verblassende weiße Zwergstern.

Ö1-Nachtquartier: „Das Jahr in den Sternen“ mit Maria Pflug-Hofmayr

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Die außergewöhnliche Spirale in LL Pegasi

Links neben dem hellen Stern im Bild ist eine sehr zarte, regelmäßige Spirale erkennbar. Vielleicht stammt sie von einem Stern, der einen planetarischen Nebel ausstößt.

Bildcredit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Wie entsteht diese seltsame Spirale? Niemand weiß es, doch sie entsteht wahrscheinlich bei einem Stern in einem Doppelsternsystem, der die Phase eines planetarischen Nebels erreicht. Dabei stößt er seine äußere Atmosphäre ab. Die riesige Spirale misst etwa ein drittel Lichtjahr. Mit ihren vier oder fünf vollständigen Windungen ist sie unglaublich regelmäßig.

Betrachtet man die Ausdehnungsrate des Spiralgases, so erscheint etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht. Das entspricht in etwa der Zeit, in der die zwei Sterne einander umkreisen. Das Sternsystem, das sie erzeugt, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068. Die ungewöhnliche Struktur wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert.

Das Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht. Warum die Spirale leuchtet, ist ein weiteres Rätsel. Am wahrscheinlichsten reflektiert sie das Licht naher Sterne.

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M27 – der Hantelnebel

Der rosarote kugelförmige Nebel im Bild ist ein planetarischer Nebel, es ist der Hantelnebel M27 im Sternbild Fuchs. Außen ist er von fliederfarbenen Nebeln umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: John Hayes

Der erste Hinweis, was aus unserer Sonne wird, wurde 1764 versehentlich entdeckt. Damals erstellte Charles Messier eine Liste diffuser Objekte, die nicht mit Kometen verwechselt werden sollten. Das 27. Objekt auf Messiers Liste ist als M27 oder Hantelnebel bekannt. Es ist ein planetarischer Nebel. Einen solchen erzeugt unsere Sonne in ferner Zukunft, wenn die Kernschmelze in ihrem Inneren zur Neige geht.

M27 ist einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel. Mit einem Fernglas sieht man ihn im Sternbild Fuchs (Vulpecula). Licht braucht etwa 1000 Jahre von M27 bis zu uns. Oben ist der Nebel in Farben gezeigt, die von Wasserstoff und Sauerstoff abgestrahlt werden. Die Natur von M27 zu verstehen lag weit jenseits der Physik des 18. Jahrhunderts. Noch heute sind noch viele Dinge an bipolaren planetarischen Nebeln wie M27 rätselhaft. Die gasförmige äußere Hülle hat eine geringe Masse. Welcher physikalische Mechanismus wirft sie aus, sodass ein heißer weißer Röntgen-Zwerg zurückbleibt?

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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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M2-9: Flügel eines Schmetterlingnebels

Im Bild schimmert ein gelb-grüner Nebel. Er hat die Form einer liegenden doppelwandigen Sanduhr. In der Mitte an der Verjüngung leuchtet ein heller Stern.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESA – Bearbeitung: Judy Schmidt

Sollte man Sterne bewundern, weil sie so kunstvoll vergehen? Sterne liefern ihre kreativste Schau meist am Ende. Bei massearmen Sternen wie unserer Sonne oder beim oben gezeigten M2-9 verwandelt sich ein normaler Stern in einen Weißen Zwerg. Dabei stößt er seine äußere gasförmige Hüllen ab. Das abgestoßene Gas bildet oft eine eindrucksvolle Schau, die im Laufe von Tausenden Jahren allmählich verblasst. Sie wird als planetarischer Nebel bezeichnet.

M2-9 ist ein planetarischer Schmetterlingsnebel. Er ist 2100 Lichtjahre entfernt. Hier ist er in charakteristischen Farben dargestellt. Seine Flügel erzählen eine seltsame, aber unvollständige Geschichte. In der Mitte kreisen zwei Sterne in einer gasförmigen Scheibe mit dem 10-fachen Durchmesser von Plutos Bahn. Die abgestoßene Hülle des vergehenden Sterns dringt aus der Scheibe. So entsteht die bipolare Erscheinung. Viele physikalische Prozesse, die planetarische Nebel erzeugen, sind nicht bekannt.

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Der Katzenaugennebel

Mitten im Bild leuchtet ein roter Nebel mit verschachtelten Schalen. Links oben und rechts unten sind grün leuchtende Ränder. In der Mitte leuchtet ein blauer Stern.

Bildcredit: J. P. Harrington (U. Maryland) und K. J. Borkowski (NCSU) HST, NASA

Ein alternder Stern stößt leuchtende Hüllen aus Gas ab. Er ist dreitausend Lichtjahre entfernt. Das Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt den Katzenaugennebel als einen der komplexesten planetarischen Nebel, die wir kennen. Die Strukturen im Katzenauge sind so verworren, dass man vermutet, sein helles zentrales Objekt ist vielleicht ein Doppelsternsystem.

Objekte dieser Klasse werden als planetarische Nebel bezeichnet. Doch der Begriff ist irreführend. Die Objekte sehen zwar in kleinen Teleskopen rund und planetenähnlich aus. Doch hoch aufgelöste Bilder zeigen, dass es Sterne mit einem Kokon aus Gas sind. Der Kokon wird in späten Stadien der Sternentwicklung ausgestoßen.

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