Schlagwort: Planetarischer Nebel

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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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Hof des Katzenauges

In der Mitte ist ein kleiner, verschlungener Nebel, der an ein Katzenauge erinnert. Außen herum ist ein ausgedehnter wolkiger Hof aus ockerfarbenen Nebelfetzen.

Credit und Bildrechte: R. Corradi (Isaac Newton Group), Nordic Optical Telescope

Beschreibung: Der Katzenaugennebel (NGC 6543) ist einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel. Die Zentralregion dieses Falschfarbenbildes zeigt seine eindrucksvollen Symmetrien. Das Bild wurde so bearbeitet, dass der riesige, aber extrem blasse Hof aus gasförmigem Material mit einem Durchmesser von mehr als drei Lichtjahren um den helleren, bekannten planetarischen Nebel zu sehen ist.

Das Kompositbild entstand aus Daten des Nordic Optical Telescope auf den Kanarischen Inseln. Es zeigt ausgedehnte Absonderungen des Nebels. Planetarische Nebel wurden lange Zeit für die Schlussphase eines sonnenähnlichen Sterns gehalten. Erst in jüngster Zeit entdeckte man Höfe wie diesen um einige planetarische Nebel. Diese Höfe entstehen wahrscheinlich aus Materie, die in früheren aktiven Abschnitten der Sternentwicklung abgestoßen wurden.

Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich etwa 10.000 Jahre, das Alter der äußeren faserförmigen Teile dieses Hofes wird auf 50.000 bis 90.000 Jahre geschätzt.

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Nördliche und südliche Eulen

Das Bild besteht aus zwei Teilen, links leuchtet ein rötlicher, runder Nebel, umgeben von wenigen Sternen, rechts ein türkisblauer runder Nebel mit mehr Sternen im Hintergrund.

Credit und Bildrechte: Don Goldman

Beschreibung: Diese farbigen Porträts zeigen zwei kosmische Eulen zu sehen, die uns anfunkeln, es ist ein eindrucksvoller Vergleich planetarischer Nebel. Links befindet sich M97 im Sternbild Große Bärin (Ursa Major), er ist auf der Nordhalbkugel auch als Eulennebel bekannt. Rechts ist sein visuelles Pendant, der südliche Eulennebel im Sternbild Wasserschlange (Hydra), er ist als PLN 283+25.1 katalogisiert. Beide Nebel sind auffallend symmetrisch, rund und ähnlich groß, haben einen Durchmesser von etwa 2 Lichtjahren, das ist ungefähr der 2000fache Durchmesser der Neptunbahn.

Planetarische Nebel entstehen in der Endphase eines sonnenähnlichen Sterns und sind Beispiele für das Schicksal, das die Sonne erwartet, wenn in etwa 5 Milliarden Jahren ihr Kernbrennstoff zur Neige geht. Beide Bilder entstanden mit Schmalbandfiltern. Das Bild der südlichen Eule enthält auch Breitbanddaten, diese bringen das umgebende Sternfeld zur Geltung.

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Planetarischer Nebel Mz3: Der Ameisennebel

Von einem hellen Stern in der Mitte wird ein Nebel nach links und rechts symmetrisch ausgestoßen. Beim Stern sind zwei kugelartige Gebilde, davon gehen strahlenartige Nebelfetzen aus. Im Hintergrund sind Sterne verteilt.

Credit: R. Sahai (JPL) et al., Hubble-Vermächtnisteam, ESA, NASA

Beschreibung: Warum ist diese Ameise keine große Kugel? Der planetarische Nebel Mz3 wird von einem sonnenähnlichen Stern ausgestoßen, der sicherlich rund ist. Warum bildet dann das wegströmende Gas einen ameisenförmigen Nebel, der eindeutig nicht rund ist?

Zu den Hinweisen zählen die hohe Geschwindigkeit des Gases von 1000 Kilometern pro Sekunde, die Länge der Struktur von mehreren Lichtjahren und der Magnetismus des Sterns, der oben im Zentrum des Nebels leuchtet. Eine mögliche Antwort lautet, dass Mz3 einen zweiten, weniger hellen Stern versteckt, der den hellen Stern in einem nahen Orbit umkreist. Eine andere Hypothese besagt, dass die Drehung und das Magnetfeld des Zentralsterns das Gas kanalisieren.

Da der Zentralstern anscheinend unserer Sonne ähnlich ist, hoffen Forschende, dass ein zunehmendes Verständnis der Geschichte dieser riesigen Weltraumameise nützliche Hinweise auf die wahrscheinliche Zukunft von Sonne und Erde liefert.

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IC 418: Der Spirographnebel

Der bildfüllende, leicht ovale Nebel hat eine Struktur ähnlich wie ein Häkeldeckchen.Er ist innen mattviolett und geht am äußeren Rand in Gelb, Orange und Rot über.

Credit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: R. Sahai (JPL) et al.

Beschreibung: Wie entsteht die seltsame Textur von IC 418? Den Namen Spirographnebel bekam er wegen seiner Ähnlichkeit mit Zeichnungen, die mit einem runden Zeichengerät gemacht werden. Der planetarische Nebel IC 418 zeigt Muster, die nicht erklärbar sind. Vielleicht entstehen sie durch chaotische Winde, die vom veränderlichen Zentralstern ausgehen, dessen Helligkeit unvorhersehbar innerhalb weniger Stunden variiert.

Es gibt Hinweise, dass IC 418 vor nur wenigen Millionen Jahren vielleicht ein wohlverstandener Stern ähnlich wie unsere Sonne war. Vor nur wenigen Tausend Jahren war IC 418 vielleicht ein gewöhnlicher Roter Riesenstern. Als sein Kernbrennstoff zur Neige ging, begann die äußere Hülle zu verdampfen, und der heiße Restkern blieb übrig und wurde zu einem weißen Zwergstern, der Bildmitte zu sehen ist. Das Licht des zentralen Kerns regt die umgebenden Atome im Nebel an und bringt sie zum Leuchten.

IC 418 ist etwa 2000 Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von zirka 0,3 Lichtjahren. Dieses Falschfarbenbild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen und zeigt ungewöhnliche Details.

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