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.

Der Helix­ne­bel (NGC7293) im Stern­bild Was­ser­mann – Auf­nah­me von Mario Richter

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.

Kome­ta­re Struk­tu­ren im Helix­ne­bel
Auf­nah­me des Hub­ble-Welt­raum­te­le­skops (Wide Field Pla­ne­ta­ry Came­ra 2, August 1994)

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

Auf­such­kar­te für den Helix­ne­bel (NGC 7293) – erstellt mit SkytechX

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) (77,3 KiB, 60 hits)

Steckbrief für NGC 7293

Objekt­na­meNGC 7293
Kata­log­be­zeich­nungPK 36–57.1, PN G036.1–57.1, ARO 17 
Eigen­na­meHelix­ne­bel, Helix Nebula
TypPla­ne­ta­ri­scher Nebel, PN 4(3)
Stern­bildWas­ser­mann (Aqua­ri­us)
Rekt­aszen­si­on (J2000.0)22h 29m 38,4s
Dekli­na­ti­on (J2000.0)-20° 50′ 11″
V Hel­lig­keit7,3 mag
Flä­chen­hel­lig­keit13,6 mag
Win­kel­aus­deh­nung16,0′ x 12,0′
Hel­lig­keit Zentralstern13,4 mag
Expan­si­ons­ge­schwin­dig­keit13,0 km/s
Durch­mes­ser2 Licht­jah­re
Ent­fer­nung655 Licht­jah­re
Beschrei­bung!,pF,vL,E or biN
Ent­de­ckerKarl Lud­wig Har­ding, 1824
Ster­n­at­lan­tenCam­bridge Star Atlas Chart 13 & 19
Inter­stel­lar­um Deep Sky Atlas Chart 64 & 76
Mil­le­ni­um Star Atlas Vol III Chart 1355
Pocket Sky Atlas Chart 77
Sky Atlas 2000 Chart 23
Ura­no­me­tria 2nd Ed. Chart 142

Andreas

Andreas Schnabel war bis zum Ende der Astronomie-Zeitschrift "Abenteuer Astronomie" im Jahr 2018 als Kolumnist tätig und schrieb dort über die aktuell sichtbaren Kometen. Neben Astronomie, betreibt der Autor des Blogs auch Fotografie und zeige diese Bilder u.a. auf Flickr.

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