Neuer Blick auf den Ringnebel

Kosmischer Schmetterling

Planetarische Nebel sind so etwas wie kosmische Schmetterlinge – alle sind sie von der gleichen Art, doch ihre Mannigfaltigkeit an Farben und Formen ist schier unüberblickbar. Der Ringnebel im Sternbild Leier (das Erkennungssymbol von Redshift 7) ist der bekannteste Planetarische Nebel überhaupt – und wahrscheinlich auch der am häufigsten fotografierte des Himmels. In die endlose Galerie der Ringnebel-Portraits reiht sich nun eine weitere, allerdings außergewöhnliche Aufnahme ein.
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Foto des Ringnebels in der Leier aus der Dokumentarischen Fotogalerie des Calar-Alto-Observatoriums. Der Abbildungsmaßstab beträgt 0,15” pro Pixel.

Bildnachweis: Vicent Peris (DSA/OAUV), José Luis Lamadrid (DSA/CEFCA), Jack Harvey (DSA/SSRO), Steve Mazlin (DSA/SSRO), Ana Guijarro (DSAZ)

Foto des Ringnebels in der Leier aus der Dokumentarischen Fotogalerie des Calar-Alto-Observatoriums. Der Abbildungsmaßstab beträgt 0,15” pro Pixel. Bildnachweis: Vicent Peris (DSA/OAUV), José Luis Lamadrid (DSA/CEFCA), Jack Harvey (DSA/SSRO), Steve Mazlin (DSA/SSRO), Ana Guijarro (DSAZ)

Stellare Friedhöfe

Das Bild ist schon deshalb außergewöhnlich, weil es aus Einzelaufnahmen in sechs verschiedenen Spektralbereichen zusammengesetzt wurde und durch seine enorme Tiefe nicht nur den wohlbekannten Gasring, sondern auch den extrem schwachen Halo zeigt, der den inneren Nebel umgibt. Die Aufnahme wurde mit verschiedenen Teleskopen des vom Calar Alto Observatoriums im Spanien gewonnen, insgesamt betrug die Belichtungszeit mehr als 20 Stunden. Aus der enormen Detailfülle lässt sich überdies viel über die Natur der Planetarischen Nebel lernen.

Ein weniger romantischer, dafür aber treffender Begriff für Planetarische Nebel ist der des stellaren Friedhofs – die „letzte Ruhestätte“ eines sonnenähnlichen, mittelgroßen Sterns. Ein Stern „lebt“ nicht ewig – denn der Wasserstoff in seinem Zentrum, aus dem er durch die Kernfusion Helium und Energie gewinnt, ist nicht unbegrenzt. Und der Verbrauch ist enorm: unsere Sonne beispielsweise setzt pro Sekunde mehr als 560 Millionen Tonnen Wasserstoff um. Ihr Brennstoff reicht noch mindestens vier Milliarden Jahre. Dann bläht sich der sterbende Stern zu einem Roten Riesen auf, und verliert dabei infolge heftiger Sternwinde seine äußeren Wasserstoffhüllen an das All. Diese sehr dünnen Gaswolken sind im Falle des Ringnebels als der ausgedehnte, fast kreisförmige äußere Halo im Licht des molekularen Wasserstoffs sichtbar.

Später, im unmittelbaren Todeskampf, sprengt der Stern dann den Rest seiner äußeren Gashüllen ab. Erst jetzt entsteht der helle und damit gut sichtbare Planetarische Nebel. Dieser enthält neben Wasserstoff und Helium schwerere Elemente, die im Innern des Sterns erbrütet wurden. Irgendwann können diese Stoffe wieder wie in einer Art kosmischen Recyclings neue Sterne, Planeten und vielleicht sogar Lebewesen bilden. Die Tatsache, dass wir Menschen nicht nur aus Wasserstoff und Helium zusammengesetzt sind beweist, dass die Atomkerne, die unsere Körper aufbauen, einst im Innern eines Sterns entstanden sind.

Am Ende stürzt der übrig gebliebene Sternenrest in sich zusammen und schrumpft etwa auf die Größe der Erde – besitzt dabei aber ungefähr soviel Masse wie die Sonne. Ein solcher Weißer Zwerg ist daher ultrakompakt und weist eine enorme Materialdichte auf. Durch den Schrumpfungsprozess steigt seine Temperatur auf mehrere Zehntausend Grad an, die Oberfläche des Weißen Zwergs im Ringnebel ist mehr als 70000 Grad Celsius heiß. Der heiße Zwergstern in der Mitte regt die ihn umgebenden Nebelwolken zum Leuchten an: Ohne sein Leuchtfeuer wäre der Nebel nahezu unsichtbar. Der Zentralstern des Ringnebels ist auf der Aufnahme ziemlich genau mittig zu sehen, als ein schwaches Sternchen knapp 16. Größe.

Der Ringnebel mitsamt seinem Zentralstern lässt uns also einen Eindruck vom Schicksal unseres eigenen Sonnensystems in ferner Zukunft erahnen. Doch auch diese Phase währt nicht ewig: Im Laufe der Zeit kühlt der Weiße Zwergstern ab und der Nebel verflüchtigt sich ins Weltall – der Planetarische Nebel verblasst. Erst vor kurzem haben Astronomen einen riesigen, aber längst verblichenen Planetarischen Nebel entdeckt, der bislang den Teleskopaugen entgangen war.
Der Ringnebel im Sternbild Leier ist auch das Erkennungssymbol der Planetariumssoftware Redshift 7.

Der Ringnebel im Sternbild Leier ist auch das Erkennungssymbol der Planetariumssoftware Redshift 7.

Viele, aber nicht alle Planetarische Nebel sind rund oder haben eine Ringform, manche sind völlig anders strukturiert. Die Formenvielfalt kommt dadurch zustande, dass die meisten Sterne ihre Hüllen nicht gleichmäßig, sondern in zwei entgegengesetzte Richtungen abstoßen. Das Ergebnis ist eine bipolare Struktur des Nebels. Der Hantelnebel im Sternbild Füchschen ist ein eindrucksvolles Beispiel für einen solchen bipolaren Planetarischen Nebel. Auch der Ringnebel hat vermutlich eine bipolare Struktur, aber da die Symmetrieachse fast genau in Richtung Erde zeigt, erscheint er uns als Ring.

Im Amateurteleskop gehört der Ringnebel zu einem der schönsten Deep-Sky-Objekte des Himmels. Natürlich kann man ihn nicht wie auf dem Foto sehen – der äußere Halo ist viel zu schwach für das Auge und statt in voller Farbenpracht erscheint der Nebel als blasses, rauchiges Fleckchen. Dennoch ist er für viele Amateurastronomen ein echtes Schmuckstück. Schon in kleineren Teleskopen ab mittlerer Vergrößerung ist ovale Ringstruktur gut zu sehen.

Natürlich muss man erst mal wissen, wo der Ringnebel am Nachthimmel zu finden ist. Mit einem Planetariumsprogramm wie Redshift ist das kein Problem. In der beigefügten Redshift Himmelsführung zeige ich Ihnen, wie Sie ihn finden. Der Ringnebel befindet sich in dem kleinen Sternbild Leier, dessen Hauptstern Wega das hellste Mitglied des so genannten Sommerdreiecks ist. Er liegt etwa auf halber Strecke zwischen Sulafat und Sheliak, den beiden unteren „Kastensternen“ des Leiervierecks. Man erkennt ihn schon im schwach vergrößernden Übersichtsokular, denn er ist im Vergleich zu den Sternen leicht flächig. Zur Zeit ist der Ringnebel ein reizvolles Objekt am frühen Abendhimmel.


Jan Hattenbach arbeitet als Physiker und Wissenschaftsjournalist in Aachen.