Schlagwort: Planetarischer Nebel

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Staub und der Helixnebel

Ein grün leuchtender Nebel mit einem rot leuchtenden Stern in der Mitte erinnert an ein Auge.

NASA, JPL-Caltech, Kate Su (Steward Obs, U. Arizona) et al.

Beschreibung: Staub lässt dieses kosmische Auge rot erscheinen. Das schaurige Bild des Weltraumteleskops Spitzer zeigt Infrarotstrahlung des gut erforschten Helixnebels (NGC 7293), der sich etwa 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann (Aquarius) befindet. Die zwei Lichtjahre große Hülle aus Staub und Gas um einen zentralen weißen Zwerg wurde lange Zeit für ein typisches Beispiel eines planetarischen Nebels gehalten, der das Endstadium in der Entwicklung eines sonnenähnlichen Sterns repräsentiert. Doch die Spitzer-Daten zeigen, dass der Zentralstern des Nebels selbst in überraschend helles Infrarotleuchten getaucht ist. Modelle lassen darauf schließen, dass das Leuchten durch durch eine Trümmerwolke aus Staub erzeugt wird. Obwohl das Material des Nebels vor vielen tausend Jahren von dem Stern abgestoßen wurde, könnte der nahe am Stern liegende Staub durch Kollisionen in einer Ansammlung von Objekten ähnlich dem Kuipergürtel oder der Oortschen Kometenwolke in unserem Sonnensystem entstehen. Die kometenähnlichen Körper, die in dem fernen planetaren Systemen gebildet wurden, hätten andernfalls sogar die dramatischen späten Stadien der Entwicklung des Sterns überlebt.

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Der Katzenaugennebel

Der rote Nebel im Bild mit grünen Rändern links oben und rechts unten erinnert an das Auge einer Katze.

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

Beschreibung: Ein dreitausend Lichtjahre entfernter Stern wirft Hüllen aus leuchtendem Gas ab. Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den Katzenaugennebel als einen der komplexesten planetarischen Nebel, die wir kennen. Tatsächlich sind die Strukturen, die im Katzenaugennebel zu sehen sind, so komplex, dass Astronomen vermuten, dass das helle Objekt im Zentrum ein Doppelsternsystem ist. Die Bezeichnung planetarischer Nebel, die diese Objektklasse beschreibt, ist irreführend. Auch wenn diese Objekte rund sind und in kleinen Teleskopen wie Planeten aussehen, zeigen hochaufgelöste Bilder, dass es sich dabei um Sterne handelt, eingehüllt in Kokons aus Gas, das in den letzten Stadien ihrer Sternentwicklung weggeblasen wird.

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Ein Hof für NGC 6164

In der Mitte leuchtet ein flockiger ovaler fliederfarbener Nebel, in großem Abstand außerhalb sind bogenförmige Nebellinien erkennbar.

Credit und Bildrechte: Don Goldman

Beschreibung: Der schöne Emissionsnebel NGC 6164 wurde von einem seltenen, heißen, lichtstarken O-Stern erzeugt, der etwa 40mal so massereich wie die Sonne ist. Der Stern, der in der Mitte der kosmischen Wolke zu sehen ist, ist etwa 3 bis 4 Millionen Jahre alt. In weiteren drei bis vier Millionen Jarhen wird der massereiche Stern sein Leben mit einer Supernova-Explosion beenden. Der Nebel selbst, der sich über etwa 4 Lichtjahre erstreckt, hat eine bipolare Symmetrie. Damit ähnelt seine äußere Erscheinung den bekannteren planetarischen Nebeln – gasförmigen Hüllen, die sterbende sonnenähnliche Sterne umgeben. NGC 6164 hat außerdem – wie auch viele planetarische Nebel – einen ausgedehnten, blassen Lichthof, der auf diesem detailreichen Teleskopbild der Region zu sehen ist. Die Materie im Halo, die sich in das umgebende interstellare Medium ausdehnt, stammt wahrscheinlich aus einer früheren aktiven Phase des O-Sterns. Die großartige Himmelslandschaft ist ein Komposit aus Schmalbandaufnahmen, die das leuchtende Gas hervorheben, und Breitband-Daten des umgebenden Sternfeldes. NGC 6164 liegt 4200 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Winkelmaß (Norma).

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Der Helixnebel, aufgenommen am La-Silla-Observatorium

In der Mitte leuchtet ein ringförmiger Nebel mit einem bräunlich-orangefarbenen Rand, der nach innen hin weißlich wird und in der Mitte dunkelblau leuchtet.

Credit: WFI, MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop, La-Silla-Obs., ESO

Beschreibung: Wird unsere Sonne eines Tages so aussehen? Der Helixnebel ist einer der hellsten und am nächsten gelegenen Exemplare planetarischer Nebel – Gaswolken, erzeugt am Ende des Lebens sonnenähnlicher Sterne. Die äußeren Gase des Sterns, die ins All abgestoßen wurden, erscheinen von unserer Perspektive aus, als ob wir in eine Spirale hineinblicken würden. Der zentrale Kern des Sternenüberrests, der dazu bestimmt ist ein weißer Zwerg zu werden, leuchtet in einem Licht, das so energiereich ist, dass es das zuvor abgestoßenene Gas zum fluoreszieren bringt. Der Helixnebel, um eine technische Beschreibung von NGC 7293 zu geben, liegt etwa 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann und umfasst etwa 2,5 Lichtjahre. Dieses Bild wurde mit dem Wide Field Imager des 2,2-Meter-Teleskops am La Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte aufgenommen. Eine Nahaufnahme des inneren Randes des Helixnebels zeigt komplexe Gasknoten unbekannten Ursprungs.

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Planetarischer Nebel NGC 2818

Das Bild zeigt einen blau-türkisen Nebel, der von einer orangefarbenen Wolkenfront umgeben ist.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI / AURA)

NGC 2818 ist ein schöner planetarischer Nebel, also die gasförmige Hülle eines vergehenden sonnenähnlichen Sterns. Er bietet vielleicht einen Ausblick auf die Zukunft unserer Sonne, wenn sie in 5 Milliarden Jahren in ihrem Kern Wasserstoff und anschließend Helium als Brennstoff für ihre Kernfusion verbraucht hat.

Seltsamerweise liegt NGC 2818 anscheinend in einem losen offenen Sternhaufen, nämlich NGC 2818A. Er ist ungefähr 10.000 Lichtjahre entfernt und befindet sich im südlichen Sternbild Kompass (Pyxis). Offene Sternhaufen driften nach wenigen hundert Millionen Jahren auseinander. Daher ist dieser wohl außergewöhnlich alt, wenn einer seiner Sterne schon das Stadium des planetarischen Nebels erreicht hat.

Bei der bekannten Entfernung des Sternhaufens ist der planetarische Nebel NGC 2818 etwa 4 Lichtjahre breit. Das Hubble-Bild ist ein Komposit aus Schmalbandfilter-Aufnahmen. Die Filter zeigen die Emissionen von Stickstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen im Nebel. Sie sind in roten, grünen und blauen Farbtönen abgebildet.

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Die Hanteln

Im Bild sind zwei Nebel zum Größenvergleich abgebildet: Links der Hantelnebel, rechts der kleine Hantelnebel.

Credit und Bildrechte: Daniel López, IAC

Diese beiden Nebel sind als M27 (links) und M76 katalogisiert. Sie sind landläufig als Hantelnebel und Kleiner Hantelnebel bekannt. Ihre landläufigen Namen beziehen sich auf die Hanteln- oder Sanduhrform der Nebel.

Beide sind planetarische Nebel, also Gashüllen, die von vergehenden sonnenähnlichen Sternen abgestoßen wurden. Sie sind ähnlich groß, fast aufs Lichtjahr genau. Beide Bilder wurden im selben Maßstab gemacht. Daher ist der Grund, weshalb sie unterschiedlich groß erscheinen, dass einer davon näher ist. Die Entfernung wird beim Hantelnebel auf etwa 1200 Lichtjahre geschätzt, der Kleine Hantelnebel ist mindestens 3000 Lichtjahre entfernt.

Die detailreichen Schmalband-Falschfarbenbilder zeigen einige interessante komplexe Strukturen in M27 und M76. Die Emissionen von Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffatomen in den kosmischen Wolken wurden betont.

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Speichen im Helixnebel

Der runde, rote Nebel hat in der Mitte ein Loch, das schwach blau leuchtet.

Credit und Bildrechte: Don Goldman, Ferngesteuerte Observatorien Sierra

Beschreibung: Auf den ersten Blick sieht der Helixnebel (auch NGC 7293) einfach und rund aus. Doch dieses gut untersuchte Beispiel eines Planetarischen Nebels, der nahe dem Lebensende eines sonnenähnlichen Sterns entstand, hat, wie man nunmehr weiß, eine überraschend komplexe Geometrie. Seine ausgedehnten Schleifen und kometenförmigen Strukturen wurden auf Bildern des Hubble-Weltraumteleskops untersucht. Ein 16-Zoll-Teleskop und eine Kamera mit Breit- und Schmalbandfiltern wurde verwendet um diese scharfe Ansicht des Helixnebels zu erzeugen. Das Farbkomposit enthüllt auch die faszinierenden Details des Nebels, darunter lichtjahrlange blaugrüne radiale Streifen oder Speichen, die ihm das Aussehen eines kosmischen Fahrrad-Rades verleihen. Die speichenartigen Erscheinungen scheinen ein Hinweis darauf zu sein, dass der Helixnebel ein alter planetarischer Nebel ist. Die Helix ist an die siebenhundert Lichjahre von der Erde entfernt im Sternbild Wassermann.

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Röntgenstrahlen vom Katzenaugen-Nebel

Vor einem dunklen, sternenlosen Hintergrund leuchtet der Katzenaugennebel, er ist innen blau und außen rot gefärbt. Seine Hüllen sind sehr komplex und verschlungen.

Credit: Röntgen: NASA/CXC/SAO; Optisch: NASA/STScI

Beschreibung: Eindringliche Muster in dem planetarischen Nebel NGC 6543 legen bereitwillig seinen populären Namen nahe – der Katzenaugen-Nebel. Seit 1995 lösen beeindruckende optische Falschfarben-Bilder des Hubble-Weltraumteleskops die Wirbel dieses leuchtenden Nebels, der bekanntlich die gasförmige Hülle eines sterbenden sonnenähnlichen Sterns in einer Entfernung von etwa 3000 Lichtjahren von der Erde ist, immer besser auf. Dieses Kompositbild verbindet die neuesten optischen Hubble-Bilder des Katzenauges mit neuen Röntgendaten des Weltraumteleskops Chandra und enthüllt überraschend intensive heftige Röntgen-Emissionen, die auf Vorkommen extrem heißen Gases schließen lassen. Die Röntenstrahlung ist in blau-violetten Farbtönen dargestellt, die über das Zentrum des Nebels gelegt sind. Der Zentralstern des Nebels selbst ist deutlich in dem mehrere Millionen Grad heißen, Röntgenstrahlen emittierenden Gas eingebettet. Andere Taschen von heißem Röntgen-Gas scheinen von kühlerem Gas umgeben zu sein, das stark in optischen Wellenlängen strahlt, ein klares Zeichen, dass sich ausdehnendes heißes Gas die sichtbaren Filamente und Strukturen des Katzenauges formt. Der Blick in das Katzenauge zeigt Astronomen das Schicksal unserer Sonne, der es vorherbestimmt ist im Lauf ihrer Entwicklung in ihre eigene Phase eines planetarischen Nebels einzutreten … in atwa 5 Milliarden Jahren.

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