M27: Der Hantelnebel

Ein großer, farbenprächtiger Nebel ist von einem Sternfeld umgeben. Außen ragen in einigen Richtungen rote Strahlen aus dem Nebel. An anderen Rändern zieht ein blauer Schleier. Das Zentrum des Nebels ist bunt.
Bildcredit und Bildrechte: Francesco Antonucci

Wird unsere Sonne einmal so enden? Das ist durchaus möglich. Der erste Hinweis auf die Zukunft unserer Sonne wurde 1764 ganz zufällig entdeckt. Damals stellte Charles Messier eine Liste diffuser Objekte zusammen, die nicht mit Kometen verwechselt werden sollten. Das 27. Objekt im Messierkatalog ist ein planetarischer Nebel. Er ist als M27 oder Hantelnebel bekannt und einer der hellsten am Himmel.

Er ist derzeit mit einem Fernglas im Sternbild Fuchs (Vulpecula) zu sehen. Das Licht benötigt ca. 1000 Jahre, um von M27 zu uns zu gelangen. In dieser Aufnahme ist es nachträglich entsprechend der Elemente eingefärbt. Rot steht für Wasserstoff und Blau für Sauerstoff.

Wir wissen heute, dass unsere Sonne in ca. 6 Milliarden Jahren ihre äußeren Gase in einen planetarischen Nebel wie M27 abstoßen wird. Ihr verbleibender Kern wird zu einem heißen weißen Zwerg, der Strahlung im Röntgenbereich abgibt.

Das Verständnis der Physik und der Bedeutung von M27 lag jedoch weit außerhalb der Möglichkeiten der Wissenschaft des 18. Jahrhunderts. Auch heute noch sind viele Aspekte planetarischer Nebel ein Rätsel. Zum Beispiel wäre es interessant herauszufinden, wie ihre komplexen Formen entstehen.

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Der Adlernebel und seine Freunde

Die dunkle Wolke über einer hellen, blau schimmernden Höhlung erinnert an einen Adler, der sich mit ausgebreiteten Schwingen hinunter stürzt. Sein Schnabel zeigt auf eine winzige Struktur, die berühmten Säulen der Schöpfung. Vor dem leuchtenden Blau liegt ein Sternhaufen, der das Gas in der Umgebung ionisiert und zum Leuchten bringt.
Bildcredit und Bildrechte: Emmanuel Delgadillo; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Was verschlingt hier scheinbar die Säulen der Schöpfung? Es ist der Adlernebel (M16). Er ist weder ein Vogel noch ein Flugzeug oder Superman. M16 kombiniert mehrere Arten von Himmelsobjekten.

NGC 6611 ist ein junger Sternhaufen, der scheinbar unter den Flügeln des Adlers hervorlugt. Das ultraviolette Licht dieser Sterne ionisiert das Gas in der Umgebung. Dabei entsteht der Emissionsnebel IC 4703. Eine Säule neigt sich von links zu den Säulen der Sternbildung. Beide Strukturen bestehen aus kaltem Gas und Staub. Sie bieten eine optimale Umgebung, in der Sterne entstehen können.

Eine frühere Theorie besagt, dass eine Supernova die Säulen der Schöpfung verdampfte. M16 ist 6000 Lichtjahren von uns entfernt. Daher könnten wir die Zerstörung der Säulen erst in Tausenden Jahren sehen. Doch es gibt keine überzeugenden Beweise für so eine Supernova. Daher entstehen vermutlich noch Millionen Jahre Sterne in den Säulen der Sternbildung.

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Andromeda hinter Gas und Staub

Die Andromeda-Galaxie wirkt hier anders als auf den meisten Bildern. Der Hintergrund ist mit rötlichen Schleiern und Nebeln bedeckt. Die Spiralarme sind von rötlichen Sternhaufen gesäumt.
Bildcredit und Bildrechte: Nick Fritz; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Vor mehr als 1000 Jahren veröffentlichte der persische Astronom Abd al-Rahman al-Sufi sein Buch der Fixsterne (Bodleian Library MS. Marsh 144 p. 167). Es enthält die älteste bekannte Aufzeichnung der Andromeda-Galaxie. 800 Jahre später wurde Andromeda der 31. Eintrag im Katalog der Nebel und Sternhaufen von Charles Messier. Er beschrieb sie als „kleine Wolke“ oder „Nebel“. Heute wissen wir, dass sie die nächste große Nachbargalaxie ist.

Dieses Bild wurde 202 Stunden lang belichtet. Es zeigt, wie gut wir unsere Nachbarin mittlerweile beobachten können. Die diffusen roten und blauen Wolken sind zum Großteil ionisierter Wasserstoff und Sauerstoff. Sie liegen in unserer Milchstraße. Rosa Wolken aus Wasserstoff säumen die staubigen Spiralarme von Andromeda. Das energiereiche Licht junger Sterne ionisiert sie. Zwei kleine Satellitengalaxien kreisen um die größere Andromeda. Es sind M32 und M110.

Wir beobachten Andromeda nun schon seit der Antike mit bloßem Auge und mit modernen Teleskopen. Trotzdem stecken noch viele Geheimnisse in ihr, die wir weiter erforschen, zum Beispiel, wie Galaxien miteinander verschmelzen und sich entwickeln. Auch die Dunkle Materie, in die Galaxien wie Andromeda eingebettet sind, ist ein Rätsel.

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Die Sombrerogalaxie Messier 104

Die Galaxie M104 schwebt hier mitten im Bild. Sie ist von einem breiten Staubring umgeben, daher erinnert ihr Aussehen an einen Sombrero.
Bildcredit: CTIO, NOIRLab, DOE, NSF, AURA; Bildbearbeitung: T. A. Rector (U. Alaska Anchorage), D. de Martin (NOIRLab / NSF) und M. Zamani (NSF, NOIRLab)

Die prachtvolle Spiralgalaxie Messier 104 ist berühmt für ihren breiten Ring aus dunklem Staub, den wir beinahe von der Kante her sehen. Die Silhouette der Staubscheibe zeichnet sich vor dem ausgedehnten Zentralbereich aus Sternen ab. Die Galaxie ähnelt dadurch einem Hut mit einer breiten Krempe. So ist auch ihr beliebter Spitzname zu erklären: Sombrerogalaxie.

Die Galaxie wird auch NGC 4594 genannt und wird in allen Farben des Spektrums beobachtet. Außerdem enthält sie ein extrem massereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum. Sie ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und 28 Millionen Lichtjahre von uns entfernt.

M104 ist eine der größten Galaxien am südlichen Rand des Virgo-Galaxienhaufens. Doch die Sterne liegen im Vordergrund in unserer Milchstraße. Die Nahaufnahme der altbekannten Galaxie entstand mit der Dark Energy Camera (DECam) am Blanco-Teleskop. Dieses hat eine Öffnungsweite von 4 m und gehört zum Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO).

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Messier 2

Eine zur Mitte konzentrierte, kugelförmige Wolke aus unzähligen einzelnen Sternen.
Bildcredit und Bildrechte: ESA/Hubble und NASA, G. Piotto et al.

Dieser riesige Sternhaufen ist nach dem Krebsnebel der zweite Eintrag in Charles Messiers Katalog. Der Astronom stellte im 18. Jahrhundert eine berühmte Liste von Himmelsobjekten auf, die keine Kometen sind. M2 ist einer der größten Kugelsternhaufen. Wie wir heute wissen, tummeln sich diese im Halo unserer Milchstraße.

Messier beschrieb M2 ursprünglich als Nebel ohne Sterne. Doch dieses atemberaubende Bild von Hubble zeigt einzelne Sterne im Zentrum des Haufens. Es ist rund 40 Lichtjahre groß. Insgesamt enthält er fast 150.000 Sterne, die sich in einem Durchmesser von rund 175 Lichtjahren befinden.

Der uralte Bewohner der Milchstraße befindet sich im Sternbild Wassermann und ist rund 55.000 Lichtjahre entfernt. Er trägt die Katalogbezeichnung NGC 7089 und ist 13 Milliarden Jahre alt. Kürzlich stellte sich heraus, dass zu Messier 2 ein ausgedehnter Strom aus Sternen gehört. Dieser ist ein Hinweis auf eine Störung durch Gezeitenkräfte in der Vergangenheit.

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Alle Messier-Objekte im gleichen Maßstab

Alle 110 Objekte des Messier-Katalogs wurden im selben Maßstab fotografiert und zu diesem Raster zusammengefasst. Manche Bildfelder enthalten zwei oder mehr Objekte (z. B.: M31, M32 und M110).
Bildcredit: Sylvain Villet; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Nachts sieht man viele astronomische Objekte. Welche sind besonders interessant? Mit einem guten Fernglas oder einem kleinen Teleskop könnt ihr auf der Nordhalbkugel nach den Objekten im Messier-Katalog suchen, die sehr beliebt sind. Viele davon sieht man auch auf der Südhalbkugel, aber nicht alle.

Der Katalog enthält 110 Objekte. Charles Messier erstellte ihn im 18. Jahrhundert, weil er sich für Kometen interessierte. Dieses Bild zeigt sie alle im gleichen Maßstab. Der Katalog ist eine Liste bekannter Objekte, die Kometen ähnlich sehen. Wenn man Kometen beobachtete oder nach ihnen suchte, sollte man sie vermeiden.

Der Katalog enthält eine Vielfalt an Himmelsobjekten. Dazu zählt zum Beispiel der Krebsnebel (M1), ein Supernovaüberrest. Galaxien wie die Andromeda-Galaxie (M31). Nebel wie der Orionnebel (M42), in dem Sterne entstehen. Oder Sternhaufen wie die Plejaden (M45). Sie sind ein offener Haufen aus hellen jungen Sternen.

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Die Messier-Krater in Stereo

Zwei Krater sind auf einem Ausschnitt der Mondoberfläche dargestellt. Sie liegen waagrecht nebeneinander und sind Cyan und Magenta gefärbt, sodass man sie mit 3D-Brillen betrachten kann.
Bildcredit: Apollo 11, NASA; Rechte am Stereobild: Patrick Vantuyne

Viele helle Nebel und Sternhaufen am Nachthimmel listete der Astronom Charles Messier in seinem berühmten Katalog. Aber auch zwei große und beeindruckende Krater tragen seinen Namen. Sie sind markante Strukturen im sonst flachen Mare Fecunditatis (Meer der Fruchtbarkeit). Der linke Krater ist Messier, er ist 15 mal 8 Kilometer groß. Messier A ist rechts und misst 16 mal 11 Kilometer.

Die leicht längliche Form wurde durch einen Einschlag im flachen Winkel verursacht. Dieser Einschlag verursachte auch zwei helle Spuren aus Auswurfmaterial, welche sich über die Mondoberfläche (rechts vom Bild) erstrecken. Das Bild soll mit 3D Brillen (rot-blau, wobei rot am linken Auge sein soll) betrachtet werden. Es entstand aus hochaufgelösten Scans zweier Bilder (AS11-42-6304 und AS11-42-6305) die während der Apollo 11 Mission zum Mond aufgenommen wurden.

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Säulen und Strahlen im Trifid

Aus einer braunen Nebelwolke rechts ragt eine Säule, die oben abgerundet ist. Sie ist von hellen Strahlen umgeben. Dahinter leuchtet ein blauer Nebel. Oben aus der Kuppe ragt ein kleiner Fortsatz mit einem winzigen Stern an der Spitze. Nach links oben strömt ein Strahl.
Bildcredit: NASA, ESA, STScI; Bearbeitung: J. DePasquale (STScI)

Staubsäulen sind wie interstellare Berge. Sie bleiben bestehen, weil sie dichter sind als das Material, das sie umgibt. Doch die feindliche Umgebung erodiert sie langsam. Dieses Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt die Kuppe einer riesigen Säule aus Gas und Staub im Trifidnebel (M20). Oben ragt ein kleiner Fortsatz heraus. Dahinter strömt ein ungewöhnlicher Strahl nach links oben.

Viele der hellen Punkte sind neu entstandene Sterne. Außerhalb des oben Bildrandes liegt ein sehr heller Stern. Er raubt mit seiner Strahlung einem kleineren Stern am Ende der kleinen Säule langsam das Gas, das um ihn kreist.

Der Strahl ist ungefähr ein Lichtjahr lang. Ohne die Beleuchtung von außen würden wir ihn nicht sehen. Weil das Gas und der Staub der Säulen verdampft, wird die versteckte stellare Quelle des Strahlstroms wahrscheinlich in den nächsten 20.000 Jahre freigelegt.

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