Der Helixnebel von Blanco und Hubble

Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble und des 4 Meter großen Blanco-Teleskops in Chile zeigten die komplexe Struktur des Helixnebels im Wassermann.

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

Beschreibung: Wie schuf ein Stern den Helixnebel? Die Formen planetarischer Nebel wie der Helix sind bedeutsam, weil sie wahrscheinlich Hinweise liefern, auf welche Weise Sterne wie die Sonne ihr Leben beenden.

Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble und des 4 Meter großen Blanco-Teleskops in Chile zeigten jedoch, dass die Helix eigentlich keine einfache Helix ist. Vielmehr enthält sie zwei fast senkrechte Scheiben, Bögen, Erschütterungen und weniger gut erklärbare Strukturen. Dennoch bleiben viele auffallend geometrische Symmetrien.

Wie ein einzelner sonnenähnlicher Stern eine so schöne geometrische Komplexität bildete, wird weiterhin erforscht. Der Helixnebel ist der erdnächste planetarische Nebel, er ist etwa 3 Lichtjahre groß und liegt nur ungefähr 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann.

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NGC 5189: Ein ungewöhnlich komplexer Planetarischer Nebel

Der planetarische Nebel NGC 5189 besitzt eine rätselhafte Z-Form, die ein präzessierendes Doppelsternsystem vermuten lässt.

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

Beschreibung: Warum ist dieser Nebel so komplex? Wenn ein Stern wie unsere Sonne vergeht, stößt er seine äußeren Schichten ab, normalerweise in einer einfachen Gesamtform. Manchmal ist diese Form eine Kugel, manchmal ein Doppellappen, und manchmal ein Ring oder eine Schraubenform.

Im Fall des planetarischen Nebels NGC 5189 entstand jedoch außer einer allgemeinen Z-Form (dieses Bild ist waagrecht gespiegelt und erscheint daher als S) keine so einfache Struktur. Um herauszufinden, warum, bildete das Weltraumteleskop Hubble im Erdorbit NGC 5189 sehr detailreich ab.

Frühere Ergebnisse lassen mannigfache Epochen an Materieausflüssen vermuten, darunter einen aktuellen, bei dem ein heller, gekrümmter Wulst entstand, der waagrecht durch die Bildmitte verläuft. Die Ergebnisse von Hubble stimmen offenbar mit einer Hypothese überein, dass der untergehende Stern zu einem Doppelsternsystem mit einer präzessierenden Symmetrieachse gehört.

NGC 5189 ist ungefähr drei Lichtjahre groß und ist zirka 3000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Fliege (Musca).

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Eisen im Schmetterlingsnebel

NGC 6302, der Schmetterlingsnebel, hat eine Flügelspanne von mehr als 3 Lichtjahre, und eine Oberflächentemperatur von mehr als 200.000 Grad C.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Können sich Sterne wie Raupen in Schmetterlinge verwandeln? Nein, doch der Schmetterlingsnebel sieht so aus. Seine Flügelspanne umfasst mehr als 3 Lichtjahre, und seine geschätzte Oberflächentemperatur ist höher als 200.000 Grad Celsius. Der sterbende Zentralstern in NGC 6302, dem hier gezeigten planetarischen Nebel, ist außergewöhnlich heiß und strahlt in sichtbarem und ultraviolettem Licht hell, er ist aber durch einen dichten Staubwulst vor direkter Sicht verborgen.

Diese scharfe Nahaufnahme wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen und hier überarbeitet, um die interessante Details des komplexen planetarischen Nebels zu zeigen. Besonders hervorgehoben wird das Licht, das von Eisen abgestrahlt wird, es ist in Rot abgebildet.

NGC 6302 ist etwa 4000 Lichtjahre entfernt und liegt im arachnologisch korrekten Sternbild Skorpion. Planetarische Nebel entwickeln sich aus den äußeren Atmosphären von Sternen wie unserer Sonne, verblassen jedoch für gewöhnlich nach ungefähr 20.000 Jahren.

Große Diskussionen in der Astronomie: 2020: Wie entdecken Menschen erstmals außerirdisches Leben?
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Der helle planetarische Nebel NGC 7027 von Hubble

NGC 7027 im Sternbild Schwan ist einer der kleinsten, hellsten und am ungewöhnlichsten geformten planetarischen Nebel, die wir kennen.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA; Bearbeitung: Joel Kastner (RIT) et al.

Beschreibung: Wie entstand dieser ungewöhnliche planetarische Nebel? NGC 7027 ist einer der kleinsten, hellsten und am ungewöhnlichsten geformten planetarischen Nebel, die wir kennen. Angesichts seiner Ausbreitungsgeschwindigkeit begann NGC 7027 – von der Erde aus gesehen – vor ungefähr 600 Jahren zu expandieren. Einen großen Teil seiner Entwicklung stieß der planetarische Nebel Hüllen ab, die hier blau abgebildet sind.

In jüngster Zeit begann er jedoch aus unbekannten Gründen, Gas und Staub in bestimmte Richtungen abzustoßen, die ein neues, rot dargestelltes Muster erzeugten, das anscheinend vier Ecken hat. Diese Hüllen und Muster wurden eindrucksvoll detailreich auf aktuellen Bildern der Weitwinkelkamera 3 an Bord des Weltraumteleskops Hubble kartiert.

Was im Zentrum des Nebels liegt, ist nicht bekannt. Eine Hypothese geht davon aus, dass es ein enges Doppelsternsystem ist, bei dem Gas von einem Stern auf eine unregelmäßige Scheibe um den anderen Stern strömt.

NGC 7027 ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt. Er wurde 1878 entdeckt. Man sieht ihn mit einem Standard-Freizeitteleskop im Sternbild Schwan (Cygnus).

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Hof um das Katzenauge

Die Zentralregion des Katzenaugennebels, ein planetarischer Nebel im Drachen, ist von einem blassen, weitläufigen Hof umgeben.

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

Beschreibung: Der Katzenaugennebel (NGC 6543) ist einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel. Seine eindringlichen Symmetrien sind in der Zentralregion dieses atemberaubenden Falschfarbenbildes zu sehen. Das Bild wurde so bearbeitet, dass es den gewaltigen, aber extrem blassen Hof aus gasförmigem Material mit einer Ausdehnung von mehr als drei Lichtjahren zeigt, das den helleren, bekannteren planetarischen Nebel umgibt.

Das Kompositbild, das aus Daten des Nordic Optical Telescope auf den Kanarischen Inseln geschaffen wurde, zeigt die weiträumigen Emissionen des Nebels.

Planetarische Nebel gelten seit Langem als Schlussphase im Leben eines sonnenähnlichen Sterns. Erst in jüngerer Zeit wurden jedoch bei einigen planetarischen Nebeln Höfe wie dieser entdeckt. Wahrscheinlich entstanden sie aus Materie, die während früherer aktiver Perioden in der Entwicklung des Sterns abgestoßen wurde. Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich ungefähr 10.000 Jahre, das Alter der äußeren ausgefransten Anteile dieses Hofes schätzen Astronomen auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

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NGC 2392: Planetarischer Nebel mit Doppelhülle

Siehe Beschreibung. Das Weltraumteleskop Hubble zeigt den Inuitnebel; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Manche sehen in diesem riesigen Nebel einen Kopf, der von einer Kapuze umgeben ist. 1787 entdeckte der Astronom Wilhelm Herschel den ungewöhnlichen planetarischen Nebel NGC 2392. In jüngerer Zeit fotografierte das Weltraumteleskop Hubble den Nebel in sichtbarem Licht, doch der Nebel wurde auch mit dem Röntgenteleskop Chandra in Röntgenlicht abgebildet.

Auf diesem Kompositbild aus sichtbarem Licht und Röntgenstrahlung wird Röntgenlicht, das vom zentralen heißen Gas abgestrahlt wird, rosarot dargestellt. Die Gaswolken im Nebel sind so komplex, dass sie nicht vollständig verstanden werden. NGC 2392 ist ein doppelschaliger planetarischer Nebel.

Das weiter entfernte Gas bildete erst vor 10.000 Jahren die äußeren Hüllen eines sonnenähnlichen Sterns. Die äußere Hülle enthält ungewöhnliche orangefarbene Fasern, die etwa ein Lichtjahr lang sind. Die im Inneren sichtbaren Fasern werden vom starken Teilchenwind des Zentralsterns ausgeworfen. Der Nebel NGC 2392 liegt etwa 3000 Lichtjahre entfernt in unserer Milchstraße im Sternbild Zwillinge (Gemini).

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M27, der Hantelnebel

Mitten im Bild ist ein blauer Nebel, der von einem rosafarbenen kugelförmigen Käfig umgeben ist. Außerhalb sind zwei weitere schalenförmige Wolkenfragmente. Im Hintergrund sind Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Mazlin

Beschreibung: Wird unsere Sonne einst so aussehen? Gut möglich. Der erste Hinweis auf die Zukunft unserer Sonne wurde 1764 unabsichtlich entdeckt. Zu dieser Zeit erstellte Charles Messier eine Liste diffuser Objekte, die nicht mit Kometen verwechselt werden sollten. Das 27. Objekt auf Messiers Liste, das nun als M27 oder Hantelnebel bekannt ist, ist ein planetarischer Nebel – jene Art von Nebeln, die unsere Sonne erzeugen wird, wenn die Kernfusion in ihrem Kern zum Erliegen kommt.

M27 ist einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel, man sieht ihn mit Fernglas im Sternbild Füchslein (Vulpecula). Licht braucht ungefähr 1000 Jahre, um von M27 zu uns zu gelangen. Hier wurde er in Farben abgebildet, die von Wasserstoff und Sauerstoff ausgestrahlt werden.

Das Verständnis der Physik und Bedeutung von M27 ging weit über die Wissenschaft des 18. Jahrhunderts hinaus. Auch heute noch sind viele Dinge im Zusammenhang mit bipolaren planetarischen Nebeln wie M27 rätselhaft, unter anderem der physikalische Mechanismus, der die äußere gasförmige Hülle eines massearmen Sterns ausstößt und einen im Röntgenlicht heißen Weißen Zwerg zurücklässt.

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MyCn 18: Der gravierte planetarische Sanduhrnebel

Der Nebel besteht aus roten Kreisen, die sich in der Mitte überschneiden. In der Schnittmenge leuchtet eine helle Stelle, die stark an ein Auge erinnert.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Seht ihr die Form der Sanduhr – oder schaut sie euch an? Mit etwas Fantasie zeichnen die Ringe von MyCn 18 den Umriss einer Sanduhr, doch in der Mitte ist ein ungewöhnliches Auge. Dem Zentralstern im sanduhrförmigen planetarischen Nebel läuft der Sand der Zeit davon. Wenn der Kernbrennstoff zur Neige geht, beginnt die kurze, spektakuläre Schlussphase in der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns. Dabei stößt er seine äußeren Schichten ab. Sein Kern wird ein abkühlender Weißer Zwerg, der verblasst.

1995 entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble (HST) eine Bilderserie planetarischer Nebel, dieser war einer davon. Diese zarten Ringe aus farbigem leuchtendem Gas umranden die zarten Wände der Sanduhr. Stickstoff ist rot, Wasserstoff grün und Sauerstoff ist blau dargestellt. Das beispiellos scharfe Hubble-Bild zeigt überraschende Details des Prozesses, bei dem der Nebel ausgeworfen wird. Das soll zur Lösung der offenen Rätsel um die komplexen Formen und Symmetrien planetarischer Nebel wie MyCn 18 beitragen.

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