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, 438 hits)
Steckbrief für NGC 7293
Objektname | NGC 7293 |
Katalogbezeichnung | PK 36–57.1, PN G036.1–57.1, ARO 17, Caldwell 63 |
Eigenname | Helixnebel, Helix Nebula |
Typ | Planetarischer Nebel, PN 4(3) |
Sternbild | Wassermann (Aquarius) |
Rektaszension (J2000.0) | 22h 29m 38,4s |
Deklination (J2000.0) | -20° 50′ 11″ |
V Helligkeit | 7,3 mag |
Flächenhelligkeit | 13,6 mag |
Winkelausdehnung | 16,0′ x 12,0′ |
Helligkeit Zentralstern | 13,4 mag |
Expansionsgeschwindigkeit | 13,0 km/s |
Durchmesser | 2 Lichtjahre |
Entfernung | 655 Lichtjahre |
Beschreibung | !,pF,vL,E or biN |
Entdecker | Karl Ludwig Harding, 1824 |
Sternatlanten | Cambridge Star Atlas: Chart 13 & 19 Interstellarum Deep Sky Atlas: Chart 64 & 76 Millenium Star Atlas: Chart 1355 (Vol III) Pocket Sky Atlas: Chart 77 Sky Atlas 2000: Chart 23 Uranometria 2nd Ed.: Chart 142 |