Edelsteine im Weltraum

Planetarische Nebel, das sind sehr kurzlebige aber wunderschöne Erscheinungen im Universum. Da sie relativ klein sind, sind von der Erde aus nur sehr nahe gelegene Exemplare dieser wunderschönen Objekte zu beobachten. Der Name „Planetarische Nebel“ ist etwas verwirrend, diese Objekte haben nichts mit Planeten zu tun, nur erschienen sie in den frühen Teleskopen lediglich als scheibenförmige Objekte, im Gegensatz zu punktförmigen Sternen. Und da Planeten ebenfalls dadurch von Sternen unterschieden werden können, dass sie scheibenförmig abgebildet werden, wurden diese Objekte als „Planetarische Nebel“ bezeichnet.

Ein Planetarischer Nebel entsteht langsam über viele tausend Jahre. Ein Stern, der langsam das Ende seiner Existenz erreicht, fängt an, instabil zu werden. Er erscheint einem Beobachter als Variabler Stern, mal ist er enorm ausgedehnt und dunkel, mal zieht er sich zusammen und erscheint heller (man bezeichnet dieses Stadium als Roter Riese). Bei jeder Expansion des Sternes werden Gasmassen der äußeren Schichten in die Umgebung des Sternes abgegeben und bilden langsam eine Gasblase aus den Materialien, die der Stern im laufe seiner Existenz ausgebildet hat. Diese Blase expandiert langsam meist symetrisch um den Stern herum immer weiter in das Weltenall. Sie ist aber noch nicht sichtbar, das wunderschöne Farbenspiel beginnt erst, wenn der heiße Kern des Sternes freigelegt ist und nun durch extrem harte Strahlung die Gase zum Leuchten anregt. Diese Gase, die jetzt in allen Farben erstrahlen, sind so dünn, dass sie in den sog. verbotenen Linien der entsprechenden Materialien erstrahlen. Da wäre das wunderschöne Grünblau, in dem der Sauerstoff in der [OIII]-Linie leuchtet, das sehr dunkle Rot der Schwefel [SII]-Linie und das etwas hellere Rot in dem der Wasserstoff erscheint. Es gibt noch viele andere farbige Linien anderer Elemente. Da die Materialien in den Sternen in Schalen entstehen, sieht man keine einheitliche Mischfarbe aller Elemente, sondern wunderschöne Schalen und Filamente der einzelnen Elemente.

Die Lage einiger Linien im Spektrum

Planetarische Nebel als „Sternenexplosion“ zu Bezeichnen ist also denkbar falsch, die Gase sind schon lange da, bevor sie überhaupt sichtbar werden.

Ein Stern, der langsam einen Planetarischen Nebel ausbildet, hat kaum eine größere Masse als das doppelte unserer Sonne (was Untersuchungen mit dem HST ergeben haben).

M27 (NGC 6853), oder auch der „Große Hantelnebel“, im Sternbild Fuchs (Vul) gelegen, ist einer der größten von der Erde aus sichtbaren Planetarischen Nebel. Mit fast 7,5m ist er grade nicht mehr mit dem bloßen Auge zu sehen. Deutlich ist der Zentralstern im Nebel erkennbar, von diesem Stern stammen die Gasmassen, welche dieses schöne Phänomen bilden. Der Zentralstern hat lediglich eine Helligkeit von 14m. Aus der durch Parallaxe gemessenen Entfernung von 1400 Lj. und einer scheinbaren Ausdehnung von 8.0’x5.7′ ergibt sich ein Durchmesser von ca. 3 Lj. Damit würde der Nebel fast den Raum zwischen der Sonnen und dem nächsten Stern, Proxima Centauri ausfüllen.

M27 zeigt verschiedene Gestalten, abhängig von dem Licht, in dem er betrachtet wird. Aber in jeder der drei oben gezeigten Farben ist die „Hantel“ erkennbar. Der Sauerstoff ist wesentlich heller als die anderen Stoffe. Wasserstoff sollte auch nicht mehr so reichlich vorhanden sein, da ein Stern im Stadium des „Roten Riesen“ diesen ja eben schon aufgebraucht haben soll.

Das Bild wurde mit meinem C9.25 und einer ASI1600 am 17.06.2021 aufgenommen. Jeder der RGB-Kanäle wurde mit 840 sec. belichtet, die schmalbandigen Aufnahmen im [OIII], [SII] und Ha-Licht sind mit 1200 sec. belichtet. Diese Aufnahme ist mit einem OAG von ZWO nachgeführt und ist die erste bei der mein Rotator im Lichtpfad war.

[M27 RGB]

[M27 Halpha] [M27 [SII]] [M27 [OIII]]

M57, aufgrund seiner Form auch als Ringnebel bekannt, liegt als zarter Rauchring im Sternbild Leier. Wird der Rauchring mit breitbandigen RGB-Filtern aufgenommen, so ergibt sich ein wunderschönes Farbenspiel mit starkem Blau-Grün-Anteil. Im Aussenbereich werden die zarten, roten Ränder sichtbar. Das große RGB-Bild ist durch die Nachbearbeitung etwas stärker im Blaubereich betont, dadurch sind aber die feinen Strukturen in dem Ring besser zu erkennen. In der Mitte des Ringes sieht man den Zentralstern dieses Gebildes, um den herum sich die Ringe ausbreiten. Bei den anderen Sternen handelt es sich um Sterne weit vor oder hinter dem Ring. Das kann man mit Sicherheit aus folgender Rechnung herauslesen:

Der Ringnebel kann parallaktisch vermessen werden und ist aufgrund der einfachen Dreiecksberechnung mit der Basislinie von einer AE (Sonne-Erde-Entfernung) auf ca. 2300 Lj. vermessen worden. Da meine Kamera am C9.25 mit ca. 0.33“/pixel abbildet und der Ring auf dem Bild sich auf 312 Pixel ausdehnt, ergibt das eine Ausdehnung am Himmel von 103 Bogensekunden. Aus tan(103“/3600)*2300Lj. folgt eine Ausdehnung des auf dem Bild sichtbaren Ringnebels über 1.14 Lj. Somit wären die Sterne innerhalb des Ringes dichter als ein Lichtjahr aneinander und würden den Ring stark verzerren.

Wird der Ringnebel durch schmalbandige Filter betrachtet, so ist er im [OIII]-Licht am hellsten, erstrahlt aber auch noch im Halpha und [SII]-Licht. Wird M57 durch ein abbildendes Spektrometer betrachtet (Liniengitter vor der Kamera), so sieht man, dass er nicht kontinuierlich über das gesamte Spektrum leuchtet wie z.B. ein Stern, sondern wirklich fast nur in dem blaugrünen [OIII] und dem roten Halpha bzw. [SII]-Licht leuchtet.

Das [OIII]-Bild zeigt in zarten Ansätzen die eigenartigen dunklen Strukturen, die in den Bildern des HST sehr detailiert abgebildet werden:

[M57 RGB]
[M57 [OIII]] [M57 [SII]]

Im Vergleich zum Ringnebel hat M76, im Perseus gelegen, zwei stark konzentrierte Bereiche im Halpha-Licht (rot) ausgebildet, die Strukturen im blauen Licht bilden zwei blasenförmige Bereiche im rechten Winkel zu den Halphe-Bereichen. M76 hat einen sehr schwachen Zentralstern, mit 16.6m ist er auch an der erreichbaren Grenze meines C9.25. M76, auch kleiner Hantelnebel oder auch Schmetterlingsnebel genannt, hat eine Helligkeit von 10.1m und ist damit um einiges lichtschwächer als der Ring- oder der Hantelnebel. M76 reiht sich mit einer Entfernung von 3400 Lj. in die vielen, recht kleinen, da weit entfernten Planetarischen Nebel ein. Für Messier war er lediglich eine Verwechslungsgefahr für einen Kometen, weshalb er in seinem Katalog mit der Nummer 76 landete.

Das Bild ist am 11.07.2021 aus drei Belichtungen im roten, grünen und blauen Licht mit jeweils 840 sec. entstanden. Die Nachführung mit einem OAG hat zu sehr runden Sternen geführt, doch ist der Planetarische Nebel etwas verschwommen.

[M76, RGB]

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