Objekte des Monats: Der Trifidnebel Messier 20

Der Emis­si­ons- und Refle­xi­ons­ne­bel Mes­sier 20 (NGC 6514) im Stern­bild Schüt­ze (Sagit­ta­ri­us) wur­de im Jahr 1747 von dem fran­zö­si­schen Astro­nom Guil­laume Le Gen­til wäh­rend sei­ner Beob­ach­tung von M 8, dem berühm­ten Lagu­n­en­ne­bel, ent­deckt. Der fran­zö­si­sche Astro­nom Charles Mes­sier beob­ach­te­te das Objekt am 5. Juni 1764 und nahm es als Num­mer 20 in sei­ne berühm­te Lis­te der Stern­hau­fen und Nebel auf. Er beschrieb aber nur zwei Stern­hau­fen, die nahe bei­ein­an­der­ste­hen und die sich zwi­schen dem Bogen des Schüt­zen und dem rech­ten Fuß des Ophiu­chus, etwas ober­halb der Eklip­tik, befin­den. Offen­sicht­lich konn­te Mes­sier den Nebel, mit sei­nem beschei­de­nen Fern­rohr, sel­ber nicht direkt erken­nen, bemerk­te aber den Nach­bar­stern­hau­fen, der als Mes­sier 21 bekannt ist. Der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel beob­ach­te­te den Nebel am 12. Juli 1784 und kata­lo­gi­sier­te die hells­ten Nebel­tei­le zwei Jah­re spä­ter mit ver­schie­de­nen Kata­log­num­mern. Der Name Tri­fid­ne­bel (Tri­fid Nebu­la) geht aller­dings auf sei­nen Sohn John Her­schel zurück, der die unre­gel­mä­ßi­ge Drei­er­tei­lung von M 20 am 1. Juli 1826 begeis­tert in sei­nen Auf­zeich­nun­gen beschrieb. Der Name ent­stammt vom latei­ni­schen Wort „tri­fi­dus“, was drei­ge­teilt bzw. drei­ge­spal­ten bedeutet.

Eine dreigeteilte junge Sternentstehungsregion

Der Eigen­na­me von Mes­sier 20 ver­rät es schon: Der Nebel erscheint dem Tele­s­kop­be­ob­ach­ter drei­ge­teilt. Der Grund ist eine vor allem auf Fotos auf­fäl­li­ge X‑förmige Dun­kel­wol­ke mit der Bezeich­nung Bar­nard 85, die sich direkt im Zen­trum des Nebels befin­det. Die­se sepa­riert den Nebel in 4 ein­zel­ne Seg­men­te, wobei nur die drei süd­lichs­ten Tei­le davon visu­ell auf­fäl­lig sind und schon mit klei­nen Fern­roh­ren beob­ach­tet wer­den kön­nen. Das Stern­ent­ste­hungs­ge­biet, mit sei­nem sehr jun­gen offe­nen Stern­hau­fen Col­lin­der 360 im Zen­trum, befin­det sich wahr­schein­lich 5.200 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt. Aller­dings ist die­se Ent­fer­nungs­an­ga­be sehr unsi­cher, da zum Bei­spiel auch Ent­fer­nun­gen von nur 2.700 bzw. 4.100 Licht­jah­ren in der astro­no­mi­schen Lite­ra­tur zu fin­den sind. Der wah­re Durch­mes­ser der visu­ell sicht­ba­ren Nebel­re­gi­on beträgt unge­fähr 40 Lichtjahre.

Auf­grund sei­ner Hel­lig­keit von 6,3 mag und einem schein­ba­ren Durch­mes­ser von 28 Bogen­mi­nu­ten, was unge­fähr der Grö­ße des Voll­mon­des am Him­mel ent­spricht, ist der Tri­fid­ne­bel bereits mit einem ein­fa­chen Fern­glas zu erken­nen. Er steht knapp 1,5° nord­west­lich des Lagu­n­en­ne­bels (Mes­sier 8), der eben­falls ein attrak­ti­ves Ziel für Beob­ach­ter der som­mer­li­chen Milch­stra­ße ist. Das Haupt­ne­bel­ge­biet ist von einem schwä­che­ren und bläu­lich erschei­nen­den Refle­xi­ons­ne­bel umge­ben, der viel Staub ent­hält. Die hells­ten Tei­le des Nebels leuch­ten noch rund und regel­mä­ßig, in der Bal­mer-Linie des zwei­fach ioni­sier­ten Was­ser­stoffs (H‑II) röt­lich. Damit befin­det sich M 20 noch in einem frü­he­ren Ent­wick­lungs­sta­di­um als der berühm­te Ori­on­ne­bel (Mes­sier 42). Wahr­schein­lich war eine nahe Super­no­va der Aus­lö­ser für die Stern­ent­ste­hung im Tri­fid­ne­bel. Ein mas­si­ves Fila­ment inter­stel­la­rer Mate­rie ver­bin­det den Nebel mit dem 12 Bogen­mi­nu­ten wei­ter süd­west­lich gele­ge­nen Super­no­va-Über­rest mit der Bezeich­nung W28.

Die Zentralregion des Trifinebels

Etwas west­lich des Nebel­zen­trums steht ein hel­ler Stern der 7. Grö­ßen­klas­se, der in Wahr­heit ein Drei­fach­stern ist und mit höhe­ren Ver­grö­ße­run­gen in sei­ne ein­zel­ne Kom­po­nen­ten auf­ge­löst wer­den kann. Hier­bei han­delt es sich um HN 40 (HD 164492, ADS 10991). Die Haupt­kom­po­nen­te des Mehr­fach­sterns ist ein mas­se­rei­cher, 35.000 Kel­vin hei­ßer und extrem leucht­kräf­ti­ger blau­er Rie­se vom Spek­tral­typ O7, mit rund 20 Son­nen­mas­sen und 21.000 Son­nen­leucht­kräf­ten. Die­ser nur 400.000 Jah­re alte Stern regt mit sei­ner inten­si­ven UV-Strah­lung den Nebel zum Leuch­ten an – ver­gleich­bar mit den Tra­pez­ster­nen im Ori­on­ne­bel – wobei die ande­ren Kom­po­nen­ten des Mehr­fach­sterns an der Ioni­sa­ti­on des Nebels nicht betei­ligt sind. Bei beson­ders guten Sicht­be­din­gung ist nörd­lich des Haupt­ne­bels ein schwä­che­rer Nebel­an­teil bereits visu­ell zu erken­nen. In des­sen Zen­trum befin­det sich eben­falls ein Stern (HD 164514) der 7. Grö­ßen­klas­se vom Spek­tral­typ A5. Die­ses Nebel­ge­biet wird aller­dings nicht ange­regt, son­dern reflek­tiert und streut das blau­wei­ße Licht des Sterns.

Das Spit­zer-Welt­raum­te­le­skop beob­ach­te­te M 20 im Janu­ar 2005 und ent­deck­te 120 jun­ge Ster­ne sowie 30 Pro­tos­ter­ne inner­halb des Nebel­ge­biets. Die­se Ster­ne sind aller­dings nur im infra­ro­ten Licht sicht­bar und haben sich erst vor eini­gen Hun­dert­tau­send Jah­ren aus der Nebel­mas­se gebil­det. Die Pro­tos­ter­ne befin­den sich über­wie­gend an den kno­ten­ar­ti­gen Rän­dern der X‑förmigen Dun­kel­wol­ke, die als „Eva­po­ra­ting Gas­eous Glo­bu­les“ (EGG) bezeich­net wer­den. Sie wur­den im Jahr 1999 auch vom Hub­ble-Welt­raum­te­le­skop (HST) beob­ach­tet. Die­se fin­ger­för­mi­gen Kno­ten aus Was­ser­stoff­gas ent­hal­ten jeweils einen sehr jun­gen Stern im End­sta­di­um sei­ner Ent­ste­hung. Die inten­si­ve Strah­lung von HN 40 wird den Staub und das Gas in den nächs­ten 10.000 Jah­ren ero­die­ren. Des Wei­te­ren ent­hält M 20 zahl­rei­che ver­än­der­li­che Ster­ne, dar­un­ter 85 vom Typ T‑Tauri, die typisch für jun­ge Nebel sind. Die­se Ster­ne haben noch nicht die Haupt­rei­he des Herz­sprung-Rus­sell-Dia­gramms erreicht. Die Mas­se von M 20 reicht übri­gens aus, um tau­send wei­te­re Son­nen zu bilden.

Nur 40 Bogen­mi­nu­ten nord­öst­lich des Tri­fid­ne­bels kann der offe­ne Stern­hau­fen Mes­sier 21 beob­ach­tet wer­den. Die­ser, nur 8 Mil­lio­nen Jah­re jun­ge Stern­hau­fen besteht aus 200 Mit­glieds­ster­nen und befin­det sich mit knapp 4.000 Licht­jah­ren Ent­fer­nung ver­mut­lich im Vor­der­grund. Süd­lich des Tri­fid­ne­bels steht mit dem Lagu­n­en­ne­bel ein wei­te­res, gro­ßes Stern­ent­ste­hungs­ge­biet, so dass die­se Him­mels­re­gi­on Teil eines grö­ße­res Nebel­kom­ple­xes zu sein scheint. Die­ses Gebiet ist auch als Sagit­ta­ri­us OB1 Asso­zia­ti­on bekannt und befin­det im Sagit­ta­ri­us-Cari­na-Spi­ral­arm unse­rer Milchstraße.

Beobachtung

Auf­grund sei­ner Posi­ti­on, im nord­west­li­chen Teil des Stern­bilds Schüt­ze, steigt der Tri­fid­ne­bel bei uns nie beson­ders hoch über dem Hori­zont. Am bes­ten beob­ach­tet man ihn des­halb von Süd­eu­ro­pa bzw. von den Kana­ri­schen Inseln. Auf der Süd­halb­ku­gel der Erde, zum Bei­spiel in Nami­bia, läuft M 20 durch den Zenit und ist dort in einer mond­lo­sen Nacht schon mit blo­ßem Auge, als schwa­cher Nebel­fleck sicht­bar. Durch sei­ne Hel­lig­keit ist der Tri­fid­ne­bel mit Hil­fe eines 7x50 oder 10x50 Fern­glas leicht zu erken­nen. Er erscheint dem Betrach­ter als rund­li­ches und form­lo­ses Nebel­wölk­chen, in dem eini­ge hel­le Ster­ne ein­ge­bet­tet sind. Im 3 Zoll Refrak­tor sind schon ein paar mehr Ein­zel­hei­ten zu erken­nen: bei mitt­le­ren Ver­grö­ße­run­gen um 70-fach erscheint der Nebel sehr hell und läng­lich, mit einem dunk­le­ren Strei­fen und zwei hel­le­ren Ster­nen. Mit 4 Zoll Öff­nung ist der zen­tra­le Mehr­fach­stern HN 40 deut­lich zu erken­nen. Die bei­den 8 und 10 mag hel­len Kom­po­nen­ten befin­den sich 5 bzw. 10 Bogen­se­kun­den von der Haupt­kom­po­nen­te ent­fernt. Um die mar­kan­te Dun­kel­wol­ke sicher voll­stän­dig zu erfas­sen, benö­tigt man aller­dings Öff­nun­gen von 6 bis 8 Zoll. Dann erscheint der Nebel durch die Dun­kel­wol­ke nahe­zu in glei­chen Tei­len drei­ge­teilt. Die ein­zel­nen Kom­po­nen­ten der Dun­kel­wol­ke B 85 tref­fen sich im Zen­trum des Nebels beim Stern HN 40. Die ein­zel­nen Staub­bän­der besit­zen eine Brei­te von etwa 45 Bogen­se­kun­den. Ein Nebel­fil­ter vom Typ UHC und O‑III kann hel­fen, den Kon­trast der Nebel­re­gi­on etwas zu stei­gern. Unter guten Bedin­gun­gen ist eini­ge Bogen­mi­nu­ten nörd­lich der hel­len Nebel­par­tie auch der Refle­xi­ons­ne­bel als schwa­cher Schim­mer zu erken­nen. Im 10 bis 12 Zöl­ler sticht die Drei­tei­lung des Nebels, mit den dunk­len Bän­dern, beson­ders gut her­aus und wirkt bei mitt­le­ren Ver­grö­ße­rung regel­recht plas­tisch, ähn­lich dem foto­gra­fi­schen Erschei­nungs­bild. Der Nebel beher­bergt nun ca. 25 sicht­ba­re Ster­ne. Auch der Refle­xi­ons­ne­bel wirkt mit grö­ße­rer Öff­nung deut­lich hel­ler. Im öst­li­chen Teil von M 20 sind eben­falls schwa­che Refle­xi­ons­ne­bel erkennbar.

Der Tri­fid­ne­bel ist ein typi­sches Objekt für die Som­mer­mo­na­te, wenn sich das Stern­bild Schüt­ze über den süd­li­chen Hori­zont erhebt. Um Mes­sier 20 auf­zu­su­chen, ori­en­tie­ren wir uns am Lagu­n­en­ne­bel (M 8), der sich nur 1,5° Grad süd­west­lich des Tri­fid­ne­bels befin­det. Unter einem dunk­len Him­mel ist der Lagu­n­en­ne­bel bereits mit dem blo­ßen Auge zu sehen. Wir ori­en­tie­ren uns an der Tee­kan­nen­fi­gur des Stern­bilds Schüt­ze. Am Deckel der Tee­kan­ne, die aus den Ster­nen Kaus Borea­lis (Lamb­da Sgr, 2,8 mag), Kaus Media (Del­ta Sgr, 2,7 mag) und The­ta Sgr (3,2 mag) gebil­det wird, ver­län­gern wir die Ver­bin­dungs­li­nie zwi­schen The­ta und Gam­ma Sgr (3,0 mag) knapp 6° in Rich­tung Nord­wes­ten. Wir kön­nen aber auch von Lamb­da Sgr aus­ge­hen und das Tele­skop 6° nach Nor­den schwen­ken, bis wir auf den Lagu­n­en­ne­bel sto­ßen. Der Tri­fid­ne­bel befin­det sich unmit­tel­bar nord­west­lich die­ses Nebel­ge­biets und direkt süd­lich einer auf­fäl­li­gen Rau­te aus 6 bis 7 mag hel­len Sternen.

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Steckbrief für Messier 20