Schlagwort: Planetarischer Nebel

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Projekt mit planetarischen Nebeln

Die Matrix aus 3x3 Bildern zeigt planetarische Nebel. Sie sind in

Credit und Bildrechte: J-P Metsävainio (Astro Anarchy)

Beschreibung: Planetarische Nebel werden von vergehenden, sonnenähnlichen Sternen abgestoßen. Sie entstehen in einer kurzen, aber prächtigen Schlussphase der Sternentwicklung. Die Gashüllen werden von einer extrem heißen Quelle in der Mitte ionisiert. Diese Quelle ist der schrumpfende Kern eines Sterns, dessen Kernbrennstoff zur Neige geht.

Ihre einfachen Symmetrien, die in der kosmischen Nacht leuchten, sind faszinierend. Sie regten dieses Plakatprojekt planetarischer Nebel an. Neun Planetarier sind zum Vergleich in einem 3×3-Raster abgebildet. Wer planetarische Nebel liebt, erkennt leicht die hellen Messierobjekte: den Hantelnebel M27, den kleinen Hantelnebel M76 und den Ringnebel M57. Auch der Katzenaugennebel NGC 6543 ist ziemlich markant.

Weniger bekannte Nebel sind der Medusanebel und der Käfernebel. Alle Bilder wurden aus detailreichen Schmalbanddaten erstellt und sind im gleichen Winkelmaß abgebildet, nämlich 20 Bogenminuten (1/3 Grad). Bei dieser Darstellung entspricht der graue Kreis der Winkelgröße des Vollmondes am Himmel.

Die planetarischen Nebel zeigen das Schicksal unserer Sonne, wenn in 5 Milliarden Jahren nicht mehr genug Kernbrennstoff in ihrem Inneren übrig ist.

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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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Der Halskettennebel

Mitten im Bild, das von matten Sternen mit roten Rändern befüllt ist, leuchtet ein Nebel, der an ein Perlenarmband erinnert, das von einem grün leuchtenden Nebel umgeben ist.

Credit und Bildrechte: Romano Corradi (IAC) et al., IPHAS

Beschreibung: Das kleine Sternbild Pfeil (Sagitta) präsentiert dieses große kosmische Juwel, das Halskettennebel genannt wird. Dieses neu entdeckte Beispiel eines ringförmigen planetarischen Nebels ist etwa 15.000 Lichtjahre entfernt. Sein heller Ring mit Perlen aus leuchtendem Gas ist ein halbes Lichtjahr groß.

Planetarische Nebel entstehen in der Schlussphase der Entwicklung sonnenähnlicher Sterne. Doch der Zentralstern des Halskettennebels in der Mitte eines Ringes, der schräg zu unserer Sichtlinie gekippt ist, entpuppte sich als Doppelstern. Das Sternsystem besteht aus zwei Sternen, die eng beisammen stehen, mit einer Umlaufperiode von nur wenig mehr als einem Tag. In der astronomischen Forschung wird das Alter des Ringes auf etwa 5000 Jahre geschätzt.

Im Bild befinden sich auch weiter entfernte Gaswolken senkrecht zur Ringebene, sie sind links oben und rechts unten zu sehen. Diese Wolken wurden wahrscheinlich vor etwa 5000 Jahren ausgestoßen, noch vor den Wolken, die den Halsschmuck bildeten.

Dieses Falschfarbenbild kombiniert Emissionen von ionisiertem Wasserstoff in blau, Sauerstoff in grün und Stickstoff in rot.

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Methusalemnebel MWP1

In der Mitte leuchtet ein kompakter länglicher Nebel, in der Mitte ist ein rötlich leuchtender Nebel, an den langen Enden sind kleine bläuliche Kappen.

Credit und Bildrechte: Don Goldman

Beschreibung: Der hübsche, symmetrische planetarische Nebel mit der Katalogbezeichnung MWP1 ist etwa 4500 Lichtjahre entfernt und befindet sich im nördlichen Sternbild Schwan (Cygnus). Er ist einer der größten planetarischen Nebel, die wir kennen – sein Durchmesser beträgt etwa 15 Lichtjahre.

Aus seiner Wachstumsrate können wir schließen, dass der Nebel 150.000 Jahre alt ist. Das ist ein kosmischer Augenblick im 10 Milliarden Jahre langen Leben eines sonnenähnlichen Sterns. Planetarische Nebel sind eine sehr kurze Schlussphase der Sternentwicklung. Dabei wirft der Zentralstern des Nebels seine äußeren Schichten ab und wird ein heißer weißer Zwerg.

Planetarische Nebel bleiben für gewöhnlich zehn- bis zwanzigtausend Jahre bestehen. Daher bietet der wirklich alte MWP1 eine gute Gelegenheit, um die Entwicklung seines Zentralsterns zu erforschen.

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Die außergewönhnliche Spirale von LL Pegasi

Im Bild leuchtet rechts ein heller, weißer Stern mit bunten Strahlen, rechts daneben ist eine zarte, sehr regelmäßig geformte Spirale um ein dunkles Inneres. Im Bild sind einige sehr ferne Galaxien verteilt.

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

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links? Das weiß niemand, aber wahrscheinlich gibt es einen Bezug zu einem Stern in einem Doppelsternsystem, für den die Phase eines planetarischen Nebels beginnt. Dabei stößt er seine äußere Atmosphäre ab.

Die riesige Spirale misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres. Sie zeigt immerhin vier oder fünf vollständigen Umdrehungen mit einer beispiellosen Regelmäßigkeit. Gemessen an der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Spiralgases kommt etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht dazu. Das ist der Zeitraum, in dem die beiden Sterne umeinander rotieren. Das Sternsystem, das sie Spirale erzeugte, 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 im nahen Infrarotlicht. Warum die Spirale leuchtet, bleibt ein Rätsel, wobei die Beleuchtung wahrscheinlich das reflektierte Licht eines nahe gelegenen Sterns ist.

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M27: kein Komet

Zwischen lose verteilten Sternen leuchtet ein runder Nebel, in der Mitte grünlich-transparent, an den Rändern kräftig rot.

Credit und Bildrechte: Matthew T. Russell

Beschreibung: Während der Astronom Charles Messier im 18. Jahrhundert am Himmel Frankreichs nach Kometen suchte, erstellte er eine Liste von Dingen, auf die er stieß, und die definitiv keine Kometen waren. Dies ist die Nummer 27 seiner inzwischen berühmten Keine-Kometen-Liste. Astronomen* des 21. Jahrhunderts bezeichnen das Objekt als planetarischen Nebel, doch es ist auch kein Planet, obwohl es mit einem kleinen Teleskop planetenähnlich und rund erscheint.

Messier 27 (M27) ist ein ausgezeichnetes Beispiel für einen gasförmigen Emissionsnebel, der entstand, als in einem sonnenähnlichen Stern der Kernbrennstoff im Kern zur Neige ging. Der Nebel entstand, als die äußeren Schichten des Sterns in den Weltraum abgestoßen wurden. Dabei strahlen die Atome, die von der intensiven, aber unsichtbaren Ultraviolettstrahlung des vergehenden Sterns angeregt werden, ein Leuchten im sichtbaren Licht ab.

Die hübsche, symmetrische interstellare Gaswolke ist unter dem gängigen Namen Hantelnebel bekannt. Sie hat einen Durchmesser von mehr als 2,5 Lichtjahren, ist etwa 1200 Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Füchslein (Vulpecula).

Das Farbkomposit betont Details in der gut erforschten Zentralregion und und in den zarteren, selten abgebildeten Strukturen im äußeren Hof des Nebels. Es entstand aus Schmalbandbildern, die mithilfe von Filtern für Emissionen von Sauerstoff- (blau-grüne Farbtöne) und Wasserstoffatomen (rot) aufgenommen wurden.

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Messier 76

Der Nebel im Bild ist rot-blau gefleckt, er wirkt transparent und sehr zart.

Credit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.)

Beschreibung: „Nebel am rechten Fuß von Andromeda … “ beginnt die Beschreibung für das 76. Objekt in Charles Messiers Katalog aus dem 18. Jahrhundert für Nebel und Sternhaufen. Tatsächlich ist M76 eins der blasseren Objekte auf Messiers Liste und auch unter dem volkstümlichen Namen „kleiner Hantelnebel“ bekannt. Wie auch sein hellerer Namensvetter M27 (der Hantelnebel) ist M76 ein planetarischer Nebel – eine gasförmige Hülle, die von einem vergehenden sonnenähnlichen Stern abgestoßen wird.

Der Nebel hat vermutlich eher die Form eines Teigrings, während die schachtelähnliche Erscheinung seiner helleren Zentralregion darauf zurückzuführen ist, dass wir sie fast von der Kante sehen. Gas, das vom Loch des Teigrings schneller fortströmt, erzeugt die zarteren Schleifen aus weit fortgeschleudertem Material. Das blassere Material wurde auf diesem Kompositbild betont, indem Strahlung von Wasserstoffatomen in Orange und Strahlung von Sauerstoffatome in komplementären Blautönen gezeigt werden.

Der vergehende Stern im Nebel ist auf diesem scharfen Falschfarbenbild als blaugetönter Stern nahe der Mitte der kastenartigen Struktur zu finden. Laut Schätzungen ist M76 etwa drei- bis fünftausend Lichtjahre entfernt, damit hat der Nebel einen Durchmesser von mehr als einem Lichtjahr.

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Der Medusa-Nebel

Rechts oben leuchtet in einem gleichmäßig mit Sternen gefüllten Bild ein magentafarbener, leicht gefaserter Nebel, dessen Form an eine Sichel erinnert.

Credit und Bildrechte: Bob Franke (Focal Pointe Observatory)

Beschreibung: Verflochtene, geschlängelte Fasern aus leuchtendem Gas sind ein Hinweis auf den landläufigen Namen dieses Nebels: Medusanebel. Diese Medusa ist auch als Abell 21 bekannt, sie ist ein alter, etwa 1500 Lichtjahre entfernter planetarischer Nebel im Sternbild Zwillinge (Gemini).

Wie sein mythologischer Namensvetter ist der Nebel einer dramatischen Transformation unterworfen. Die Phase des planetarischen Nebels ist ein Endstadium in der Entwicklung von Sternen mit geringer Masse wie der Sonne. Dabei verwandelt sich ein Stern von Roten Riesen zu heißen weißen Zwergsternen und stößt bei diesem Prozess seine äußeren Hüllen ab. Das Leuchten des Nebels entsteht durch ultraviolette Strahlung des heißen Sterns. Der transformierende Stern der Medusa steht nahe der Mitte der hellen sichelförmigen Form.

Auf diesem detailreichen Weitwinkel-Teleskopbild verlaufen zarte Fasern von der Sichelregion nach links unten. Der Durchmesser des Medusanebels wird auf mehr als als vier Lichtjahre geschätzt.

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