Objekte des Monats: Der Helixnebel NGC 7293

Der Helix­ne­bel NGC 7293 im Stern­bild Was­ser­mann (Aqua­ri­us) ist der größ­te und hells­te pla­ne­ta­ri­sche Nebel an unse­rem Him­mel und wur­de um 1824 vom deut­schen Astro­no­men Karl Lud­wig Har­ding (1765–1834) mit einem 4 Zoll Refrak­tor in Göt­tin­gen ent­deckt. Er ver­öf­fent­lich­te sei­ne Ent­de­ckung, zusam­men mit sie­ben wei­te­ren Objek­ten, im Ber­li­ner Jahr­buch von 1827. Offen­sicht­lich wur­de der Nebel von den ande­ren gro­ßen Beob­ach­tern, wie Pierre Méchain, Charles Mes­sier oder Wilhelm/John Her­schel, über­se­hen. Der Helix­ne­bel ist auch in Sir Patrick Moo­res Cald­well-Kata­log als Num­mer 63 verzeichnet.

Hell aber flächenschwach

Der Helix­ne­bel gehört zu den nahen pla­ne­ta­ri­schen Nebeln und befin­det sich nur 655 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt. Mit einem Durch­mes­ser von 16 Bogen­mi­nu­ten, ist er in sei­ner Aus­deh­nung schein­bar halb so groß wie der Voll­mond und besitzt eine Hel­lig­keit von 6,3 mag. Zusam­men mit sei­nem deut­lich schwä­che­ren und nur auf lang belich­te­ten Fotos erkenn­ba­re äuße­ren Halo, beträgt die Aus­deh­nung sogar 28 Bogen­mi­nu­ten, was auf die Ent­fer­nung gerech­net 2,5 Licht­jah­ren ent­spricht. Lei­der besitzt er nur eine gerin­ge Flä­chen­hel­lig­keit und gilt unter Ama­teur­as­tro­no­men als ein sehr schwie­ri­ges Objekt, was unbe­dingt dunk­len Him­mel erfor­dert. Der Nebel ist vor allem in Fern­glä­sern und in Tele­sko­pen mit gro­ßem Gesichts­feld am bes­ten zu sehen. Auf Fotos erscheint die inne­re Hül­le grün bis bläu­lich und die äuße­re Ring­struk­tur röt­lich. NGC 7293 ähnelt von der Form her dem Ring­ne­bel (Mes­sier 57) im Stern­bild Lei­er und besitzt eben­falls Ähn­lich­kei­ten und nahe­zu die­sel­ben phy­si­ka­li­scher Para­me­ter wie der berühm­te Han­tel­ne­bel (Mes­sier 27) im Stern­bild Füchs­chen. Er dehnt sich mit 31 km/s aus, ähnelt von der Form her einem lang­ge­streck­ten Torus und ist von unse­rem Stand­punkt aus gese­hen 21 bis 37 Grad gegen die Sicht­ebe­ne geneigt. Der äuße­rer Ring ist abge­flacht, weil das Gas des Nebels mit dem inter­stel­la­ren Medi­um kol­li­diert. Lei­der steigt er von unse­ren Brei­ten aus gese­hen nicht höher als 20 Grad über dem Hori­zont, so dass Dunst und Licht­ver­schmut­zung in Hori­zont­nä­he eine Sich­tung mit­un­ter unmög­lich machen.

Das Hub­ble Welt­raum­te­le­skop (HST) nahm den Nebel im Jahr 1996 auf und ent­deck­te in der Hül­le zahl­rei­che kome­ta­ri­sche Kno­ten, die ent­we­der wäh­rend der Ent­ste­hungs­pha­se des Pla­ne­ta­ri­schen Nebels vor 10.600 Jah­ren ent­stan­den sind oder Mate­ri­al dar­stel­len, die der damals 6 ½ Son­nen­mas­sen schwe­re Zen­tral­stern vor der Ent­ste­hen des Nebels aus­ge­wor­fen hat. Even­tu­ell han­delt es sich bei den Kno­ten auch um hydro­dy­na­mi­sche Struk­tu­ren, die durch Pho­to­io­ni­sa­ti­on des Gases durch den Wei­ßen Zwerg im Zen­trum ent­stan­den sind. Die Kno­ten besit­zen eine radi­al­sym­me­tri­sche Form und einen Kern aus neu­tra­lem mole­ku­la­rem Gas. Der Kopf weist in Rich­tung Zen­tral­stern und stellt die Pho­to­io­ni­sa­ti­ons­front dar. Die mehr als 150 Mil­li­ar­den Kilo­me­ter lan­gen Schwei­fe wei­sen stets radi­al­sym­me­trisch vom Zen­trum des Nebels weg. Jeder ein­zel­ne Kno­ten besitzt die zwei­fa­che Aus­deh­nung unse­res Son­nen­sys­tems und inzwi­schen wur­den die­se Struk­tu­ren bei meh­re­ren pla­ne­ta­ri­schen Nebeln ent­deckt, so zum Bei­spiel beim Ring­ne­bel und im Hantelnebel.

Mit Hub­ble wur­den ins­ge­samt 3.500 die­ser Kno­ten gefun­den und kei­ner befin­det sich in unmit­tel­ba­rer Nähe des nun rund 1 Son­nen­mas­se schwe­ren Wei­ßen Zwer­ges. Der mit einer Tem­pe­ra­tur von 120.000 Kel­vin sehr hei­ße Zen­tral­stern im Zen­trum des Helix­ne­bels ioni­siert das Gas und regt die­ses zum Leuch­ten an. Des Wei­te­ren wur­de eben­so fest­ge­stellt, dass der Helix­ne­bel aus meh­re­ren Rin­gen unter­schied­li­cher Grö­ße besteht, die den Wei­ßen Zwerg umge­ben. Der Helix­ne­bel ist ein schö­nes Bei­spiel für einen Pla­ne­ta­ri­schen Nebel, der durch einen Stern gerin­ger Mas­se am Ende sei­nes Lebens gebil­det wird. Wäh­rend der Rote Rie­sen Pha­se stößt der Stern den größ­ten Teil sei­ner äuße­ren Hül­len in Form eines küh­len Ster­nen­win­des ab, bis nur noch das sehr hei­ße Zen­trum des ehe­ma­li­gen Sterns als Wei­ßer Zwerg übrig bleibt.

Beobachtung

Auf­grund sei­ner gerin­gen Flä­chen­hel­lig­keit bie­ten Aus­tritts­pu­pil­len von 7 bis 8 mm die bes­te Chan­ce auf eine Sich­tung. Des­halb muss auch der Him­mel­hin­ter­grund dem­entspre­chend dun­kel sein, so dass unbe­dingt Stand­or­te weit außer­halb der Städ­te mit wenig Licht­ver­schmut­zung in Hori­zont­nä­he auf­ge­sucht wer­den müs­sen. Zum ers­ten Mal sah ich den pla­ne­ta­ri­schen Nebel wäh­rend des Herz­ber­ger Tele­s­kop­tref­fens 2004, durch Uwe Pilz 12-Zoll gro­ßen Nin­ja-Dobson und war über­rascht, wie leicht er unter guten Bedin­gun­gen zu sehen ist. In Nami­bia, wo NGC 7293 deut­lich höher am Him­mel steht, ist der Helix­ne­bel in jedem Instru­ment ein sehr ein­fa­ches Objekt.
Unter einem dunk­len Land­him­mel ist der Helix­ne­bel kein schwie­ri­ges Objekt mehr und schon in einem 7x50 oder 10x50 Fern­glas zu sehen. Grö­ße­re Feld­ste­cher zei­gen ihn als unre­gel­mä­ßig geform­te ova­le Nebel­schei­be und indi­rekt mit einem etwas dunk­le­ren Bereich im Zen­trum. Mit Fern­roh­ren von 3 bis 4 Zoll Öff­nung erscheint das Inne­re der Nebel­schei­be dunk­ler aber hel­ler als die Umge­bung. Ab 6 Zoll Öff­nung, gerin­ger Ver­grö­ße­rung und einem Nebel­fil­ter, ist der pla­ne­ta­ri­sche Nebel schon über­ra­schend deut­lich im Oku­lar erkenn­bar. Man erkennt einen Ring mit schar­fen Innen­kan­ten und deut­lich hel­le­ren Sei­ten an der brei­te­ren Basis, wobei die nord­west­li­che Sei­te dün­ner erscheint als die süd­öst­li­che. Bei die­ser Öff­nung tau­chen auch zahl­rei­che schwä­che­re Ster­ne inner­halb des Nebels auf. Ab 8 Zoll Öff­nung und einem Nebel­fil­ter erscheint der Ring sehr deut­lich mit etwas aus­ge­frans­ten Enden, eini­gen Hel­lig­keits­va­ria­tio­nen in der Nebel­hül­le und zwei dicken ova­len Bögen. Der inne­re Teil ist scharf begrenzt und nebe­lig. Im nord­west­li­chen Teil des Rings ist eine Art Bucht erkenn­bar, der durch einen 10 mag hel­len Stern begrenzt wird. Ohne Fil­ter ist auch der 13,4 mag hel­le Zen­tral­stern sicht­bar, vor allem bei höhe­rer Ver­grö­ße­rung um 100fach. Ab 10 Zoll Öff­nung sticht nun auch die auf Foto­gra­fie­ren bekann­te Helix­form deut­li­cher heraus.

Das Auf­su­chen gestal­tet sich auch auf­grund der gerin­gen Flä­chen­hel­lig­keit und des rela­tiv ster­nen­lee­ren Gebiets im Was­ser­mann denk­bar schwie­rig. Der Nebel befin­det sich 11 Grad nord­west­lich des 1,2 mag hel­len Sterns Fomal­haut im Süd­li­chen Fisch und unge­fähr auf hal­ber Stre­cke der Ver­bin­dungs­li­nie zwi­schen Fomal­haut und Iota Aqua­rii. Man stellt zuerst Del­ta Aqua­rii in die Sucher­mit­te ein. Danach schwenkt man das Tele­skop 4 Grad in Rich­tung Süd­wes­ten, bis ein wei­tes Paar nahe­zu gleich hel­ler Ster­ne 5. Grö­ßen­klas­se (68 & 66 Aqr) auf­taucht. Wei­te­re 3 Grad in Rich­tung Süd­wes­ten steht eben­falls ein Stern der 5. Grö­ßen­klas­se (Ypsi­lon Aqr). NGC 7293 steht nun 1 ¼ Grad west­lich die­ses Sterns und soll­te bei guten Bedin­gun­gen schon im Sucher erkenn­bar sein.

Auf­such­kar­te Helix­ne­bel (NGC 7293) (60,5 KiB, 449 hits)

Steckbrief für NGC 7293