Der Helixnebel von Blanco und Hubble

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Bildcredit: C. R. O’Dell, (Vanderbilt) et al. ESA, NOAO, NASA

Beschreibung: Wie hat ein Stern den Helixnebel gebildet? Die Formen planetarischer Nebel wie der Helix sind wichtig, weil sie wahrscheinlich Hinweise darauf liefern, wie das Leben sonnenähnlicher Sterne endet. Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble und des 4-Meter-Blanco-Teleskops in Chile haben jedoch gezeigt, dass die Helix nicht wirklich eine einfache Spirale ist. Viel eher vereinigt er zwei fast lotrechte Scheiben sowie Bögen, Erschütterungen und schwer erklärbare Strukturen. Dennoch bleiben viele markante geometrische Symmetrien. Wie ein einziger sonnenähnlicher Stern so schöne und geometrische Komplexität bildet, wird weiterhin erforscht. Der Helixnebel ist der der Erde nächstliegende planetarische Nebel, er befindet sich nur ungefähr 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann und ist etwa 3 Lichtjahre groß.

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M27 – der Hantelnebel

Im Bild leuchtet ein innen zyklamefarbener, außen lila gefärbter Nebel inmitten von Sternen. Seine Form erinnert an eine Hantel.

Bildcredit und Bildrechte: Bill Snyder (Bill Snyder Photography)

Beschreibung: Der erste Hinweis darauf, was aus unserer Sonne werden könnte, 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, bekannt als M27 oder Hantelnebel, ist ein planetarischer Nebel – jene Art Nebel, den unsere Sonne erzeugen wird, wenn die Kernfusion in ihrem Inneren zum Erliegen kommt. M27 ist einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel und ist mit einem Fernglas im Sternbild Füchslein (Vulpecula) zu sehen. Licht von M27 braucht etwa 1000 Jahre, um uns zu erreichen, und ist oben in Farben dargestellt, die von Wasserstoff und Sauerstoff abgestrahlt werden. Die Physik und Bedeutung von M27 zu verstehen überstieg die Wissenschaft des 18. Jahrhunderts. Noch heute sind viele Dinge im Zusammenhang mit bipolaren planetarischen Nebeln wie M27 rätselhaft, etwa der physikalische Mechanismus, durch den die gasförmige äußere Hülle eines Sterns mit geringer Masse abgestoßen wird und ein im Röntgenlicht heißer weißer Zwerg zurückbleibt.

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Der planetarische Nebel Abell 36

Vor einem sternbestreuselten Hintergrund leuchtet ein blauvioletter Nebel mit einem hellen Stern in der Mitte und einigen schleifenartigen Strukturen.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Univ. Arizona

Beschreibung: Diese prächtige gasförmige Hülle eines sterbenden sonnenähnlichen Sterns, der planetarische Nebel Abell 36, liegt etwa 800 Lichtjahre entfernt im Sternbild Jungfrau. In dieser Entfernung umfasst er auf dieser scharfen Teleskopansicht mehr als 1,5 Lichtjahre. Der Zentralstern des Nebels wirft seine äußeren Hüllen ab, schrumpft, wird heißer und entwickelt sich zu seiner Schlussphase als Weißer Zwerg. Die Oberflächentemperatur des Zentralsterns in Abell 36 wird auf mehr als 73.000 Kelvin geschätzt. Im Vergleich dazu beträgt die Oberflächentemperatur der Sonne derzeit 6000 Kelvin. Daher leuchtet der sehr heiße Stern – verglichen mit seiner hier abgebildeten sichtbaren Erscheinung – im Ultraviolettlicht viel heller. Das unsichtbare Ultraviolettlicht ionisiert Wasserstoff- und Sauerstoffatome im Nebel und liefert schließlich die Energie für das hübsche Leuchten im sichtbaren Licht.

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NGC 7293 – der Helixnebel

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Bildcredit und Bildrechte: Don Goldman

Beschreibung: An die siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Wassermann stirbt ein sonnenähnlicher Stern. Seine letzten paar tausend Jahre erzeugten den Helixnebel (NGC 7293), ein gut untersuchtes und nahes Beispiel eines planetarischen Nebels, typisch für diese Schlussphase der Sternentwicklung. Eine Gesamtbelichtungszeit von 28,5 Stunden führte zu dieser detailreichen Ansicht des Nebels. Durch eine Kombination von Schmalband-Bilddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen in roten und Sauerstoffatomen in blaugrünen Farbtönen zeigt es beachtliche Details in der hellen inneren Region der Helix mit einem Durchmesser von etwa 3 Lichtjahren, folgt aber auch den blasseren äußeren Halostrukturen, mit denen der Nebel eine Spannweite von weit über sechs Lichtjahren hat. Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern dieses planetarischen Nebels. Die Helix, ein auf den ersten Blick einfacher Nebel, hat neuen Erkenntnissen zufolge eine überraschend komplexe Geometrie.

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Der planetarische Nebel Abell 7

In der Mitte ist ein runder planetarischer Nebel. Einige rot leuchtende Stellen wurden mit Schmalbandfiltern betont. Rechts hinter dem Nebel ist eine kleine Galaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Don Goldman

Der sehr blasse planetarische Nebel Abell 7 ist etwa 1800 Lichtjahre entfernt. Er steht am Himmel der Erde südlich von Orion im Sternbild Hase (Lepus). Der Nebel ist von Milchstraßensternen umgeben. Er liegt in einer Sichtlinie mit fernen Hintergrundgalaxien. Seine einfache Kugelform im detailreichen Teleskopbild hat einen Durchmesser von etwa 8 Lichtjahren.

Die komplexen Details wurden mit Schmalbandfiltern verstärkt. Die Strahlung von Wasserstoff und Stickstoff ist rötlich dargestellt. Emissionen von Sauerstoff sind in blaugrünlichen Farbtönen abgebildet. Das verleiht Abell 7 eine natürlichere Erscheinung. Normalerweise ist der Nebel viel zu blass für das Auge.

Ein planetarischer Nebel ist eine sehr kurze Schlussphase in der Sternentwicklung. Ein sonnenähnlicher Zentralstern im Nebel wirft dabei seine äußeren Hüllen ab. Unsere Sonne erfährt das also in 5 Milliarden Jahren. Abell 7 ist ungefähr 20.000 Jahre alt. Sein Zentralstern ist der verblassende weiße Zwerg in der Mitte. Er ist etwa 10 Milliarden Jahre alt.

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M2-9 hat die Flügel eines Schmetterlingsnebels

Der Nebel M2-9 im Sternbild Schlangenträger erinnert an die Glaskolben einer Sanduhr, die waagrecht liegt. Die zugewiesenen Farben zeigen ihn in leuchtend Grün und Gelb. Er besteht aus Schichten. Im Hintergrund sind nur ein paar Sterne abgebildet.

Credit: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESA Bearbeitung: Judy Schmidt

Werden Sterne wegen ihrer Kunst mehr geschätzt, wenn sie vergehen? Sterne zeigen ihre kunstvollste Schau meist dann, wenn sie vergehen. Bei Sternen mit geringer Masse wie unserer Sonne oder dem oben gezeigten M2-9 verwandeln sich gewöhnliche Sterne in weiße Zwerge. Dabei werfen sie ihre äußeren Gashüllen ab. Das Gas zeigt oft ein eindrucksvolles Schauspiel. Man bezeichnet es als planetarischer Nebel. Planetarische Nebel verblassen während tausenden Jahren allmählich.

M2-9 ist ein planetarischer Schmetterlingsnebel. Er ist 2100 Lichtjahre entfernt. Hier wurde er in zugewiesenen Farben dargestellt. Seine Flügel erzählen eine seltsame, unvollständige Geschichte. In der Mitte kreisen zwei Sterne in einer gasförmigen Scheibe. Diese Scheibe ist zehnmal so groß wie Plutos Umlaufbahn. Die abgestoßene Hülle des vergehenden Sterns bricht aus dieser Scheibe aus. So entsteht die zweipolige Erscheinung. Viele der physikalischen Prozesse bei der Entstehung planetarischer Nebel sind rätselhaft.

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Der helle planetarische Nebel NGC 7027 von Hubble

Der Nebel NGC 7027 erinnert ein wenig an ein Kissen oder an Popcorn. In der Mitte ist ein hell leuchtendes Oval, umgeben von einer Nebelschicht, außen herum ist ein schwach blaugrau leuchtender Hof.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Delio Tolivia Cadrecha

Er ist einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel – wie nennen wir ihn? Der Nebel NGC 7027 wurde 1878 entdeckt. Man sieht ihn mit einem einfachen Gartenteleskop im Sternbild Schwan (Cygnus). Dort erscheint er nur als verschwommener Fleck. Vielleicht bekommt er daher selten einen Spitznamen. Fotografiert man ihn jedoch mit dem Weltraumteleskop Hubble im Erdorbit, sind viele Details erkennbar.

Untersuchungen der Hubblebilder von NGC 7027 führten zu der Erkenntnis, dass sich dieser planetarische Nebel seit etwa 600 Jahren ausdehnt. Die Wolke aus Gas und Staub ist offenbar ungewöhnlich massereich, da sie anscheinend etwa dreimal so viel Masse enthält wie unsere Sonne. Das überlagerte, von Staub gesäumte Gebilde in NGC 7027 ist oben hoch aufgelöst. Dann wurden ihm Farben zugewiesen.

Vielleicht erinnert das Gebilde an ein vertrautes Symbol mit einem volkstümlichen Namen. Macht gerne Vorschläge! Einige davon werden im APOD-Diskussionsforum notiert.

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Das Spektrum der Nova Delphini

Das Bild zeigt Spektren von Sternen, das helle Spektrum in der Mitte gehört zur Nova Delphini 2013. Die anderen Spektren sind blasser. Links oben sind zwei ebenfalls hellere Spektren.

Bildcredit und Bildrechte: Jürg Alean

Ende letzter Woche tauchte im Sternbild Delfin ein neuer Stern auf. Sein Spektrum verriet Forschenden seine wahre Natur. Er ist nun als Nova Delphini bekannt. Das Spektrum im sichtbaren Licht hat fast die maximale Helligkeit. Es befindet sich in der Bildmitte des Sternfeldes, das in der Nacht vom 16. auf 17. August mit Prisma und Teleskop an der Schweizer Sternwarte Bülach fotografiert wurde.

Die dunkelsten Bänder im Spektrum der Nova sind starke Absorptionslinien von Wasserstoffatomen. Die starken Absorptionslinien sind an ihrem roten Ende von hellen Emissionsbändern begrenzt. Das Muster ist die spektrale Signatur von Materie, die von einem kataklystischen Doppelsternsystem ausgestoßen wurde. Es handelt sich um eine klassische Nova.

Die anderen Sterne im Sichtfeld sind blasser. Ihre Spektren sind mit Hipparcos-Katalognummer, Helligkeit in Größenklassen und Spektralklasse markiert. Rechts unten ist zufällig auch die blasse Emissionslinie des planetarischen Nebels NGC 6905 angedeutet.

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