Objekte des Monats: Der Saturnnebel NGC 7009

Der pla­ne­ta­ri­sche Nebel NGC 7009, im Stern­bild Was­ser­mann (Aqua­ri­us), wur­de am 7. Sep­tem­ber 1782 von dem deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Wil­helm Her­schel ent­deckt. Er beschrieb ihn als sehr hel­len, nahe­zu run­den Nebel, ohne klar defi­nier­ter Schei­be. Sei­nen Eigen­na­men „Saturn­ne­ben“ (Saturn Nebu­la) erhielt NGC 7009 im Jahr 1840 von dem iri­schen Astro­no­men Wil­liam Par­son, dem 3. Earl of Ros­se. Mit sei­nem 72 Zoll Rie­sen­te­le­skop ent­deck­te er zwei klei­ne Bögen in der Nebel­hül­le, die ihn an den Pla­ne­ten Saturn erin­ner­ten. Her­schel hat die­se Fort­sät­ze offen­sicht­lich nicht wahr­ge­nom­men. Par­son ver­öf­fent­lich­te sei­ne Beob­ach­tung, inklu­si­ve einer Zeich­nung, im Jahr 1850. In Sir Patrick Moo­res Cald­well-Kata­log ist der Saturn­ne­bel auch als Cald­well 55 verzeichnet.

Einer der hellsten planetarischen Nebel des Himmels

Der Saturn­ne­bel gehört, mit eine schein­ba­ren Hel­lig­keit von 8,3 Magni­tu­den, zu den hells­ten und berühm­tes­ten pla­ne­ta­ri­schen Nebeln an unse­rem Him­mel. Er besitzt einen schein­ba­ren Durch­mes­ser von 0,5 x 0,4 Bogen­mi­nu­ten und eine kom­ple­xe Scha­lens­ruk­tur. Über die Ent­fer­nung von NGC 7009 gibt es recht wider­sprüch­li­che Anga­ben. Die Ent­fer­nun­gen schwan­ken zwi­schen 2.400 und 5.000 Licht­jah­ren. Aktu­el­le­re For­schungs­er­geb­nis­se set­zen den Nebel in eine Ent­fer­nung von 4.600 Licht­jah­ren. Auf die­se Ent­fer­nung wür­de sei­ne äuße­ren Hül­le einen Durch­mes­ser von unge­fähr ein hal­bes Licht­jahr besit­zen. Der Nebel war vor eini­gen Mil­lio­nen Jah­ren noch ein mas­se­ar­mer Stern, mit der dop­pel­ten Mas­se unse­rer Son­ne. In der Rote-Rie­sen-Pha­se ver­lor der Stern, auf­grund sei­nes star­ken Ster­nen­win­des, sei­ne äuße­ren Schich­ten. Die­ser Mas­sen­ver­lust begann vor rund 6.000 Jah­ren. Zurück blieb ein Wei­ßer Zwerg, mit einer Tem­pe­ra­tur von 55.000 K.

Der sehr hei­ße Zen­tral­stern von NGC 7009 (HD 200516) hat eine schein­ba­re Hel­lig­keit von 11,5 mag, 20 Son­nen­leucht­kräf­te und regt mit sei­ner inten­si­ven UV-Strah­lung den Nebel zum Leuch­ten an. Die Strah­lung des Zen­tral­sterns erzeugt die cha­rak­te­ris­ti­sche fluo­res­zie­ren­de Grün­fär­bung des Nebels, durch dop­pelt ioni­sier­ten Sau­er­stoff (O‑III). Die Rota­ti­on des Sterns oder der Ein­fluss eines unsicht­ba­ren Beglei­ters hat ver­mut­lich die Unre­gel­mä­ßig­kei­ten ent­lang des inne­ren Rings ver­ur­sacht. Der inne­re Nebel ent­hält auch zwei Rin­ge, die auf ver­schie­de­ne Epi­so­den von Mas­se­aus­wür­fen des Zen­tral­sterns zurück­zu­füh­ren sind.

Län­ger belich­te­te Fotos zei­gen seit­lich aus der ellip­ti­schen Nebel­hül­le her­aus­tre­ten­de Jets, die den Nebel sei­nen Namen gege­ben haben. Die­se erin­nern ent­fernt an ein unschar­fes Abbild des Saturn­rings in Kan­ten­la­ge. Am Ende die­ser Jets schlie­ßen sich klei­ne­re, annä­hernd punkt­för­mi­ge Fort­sät­ze an, die 50 Bogen­se­kun­den von­ein­an­der ent­fernt sind. Hier­bei han­delt es sich um Gas­wol­ken, die kine­ma­tisch jün­ger sind und deut­lich schnel­ler expan­die­ren als der Rest der Nebel­hül­le. Sie stel­len Ioni­sa­ti­ons­fron­ten dar, deren Mate­ri­al, in zwei Rich­tun­gen, mit Über­schall­ge­schwin­dig­keit aus­ge­sto­ßen wur­de. Die Jets wer­den als Ansae bzw. „Hen­kel“ bezeich­net. Auch in ande­ren pla­ne­ta­ri­schen Nebel wur­den Ansae gefun­den, dar­un­ter NGC 3242 in der Was­ser­schlan­ge, NGC 6543 im Dra­chen und NGC 2371 im Stern­bild Zwil­lin­ge. Im Saturn­ne­bel sind die­se Hen­kel aber am Deut­lichs­ten aus­ge­prägt. Astro­no­men bezeich­nen Objek­te wie NGC 7009 als bipo­la­re pla­ne­ta­ri­sche Nebel. Auch sonst ist die Hül­le des pla­ne­ta­ri­schen Nebels äußerst kom­plex: der zen­tra­le Ring misst 25 x 17 Bogen­se­kun­den, wäh­rend sich die äuße­re Hül­le auf 41 x 35 Bogen­se­kun­den erstreckt. Die äuße­re Hül­le umfasst auch einen 100 Bogen­se­kun­den gro­ßen, deut­lich licht­schwä­che­ren Halo. Außer­dem wur­den jet­ar­ti­ge Strö­me, meh­re­re ellip­ti­sche Scha­len sowie klein­räu­mi­ge Fila­men­te und Kno­ten in der Nebel­hül­le gefunden.

Nur 2° süd­west­lich von NGC 7009 befin­det sich die merk­wür­di­ge Stern­grup­pe Mes­sier 73. Die­ser 9 mag hel­le Aste­ris­mus wur­de 1780 von Charles Mes­sier ent­deckt. Und auch ein wei­te­res Mes­sier-Objekt befin­det sich 1 ½ Grad süd­west­lich von M 73. Bei Mes­sier 72 han­delt es sich aber um einen hüb­schen kugel­för­mi­gen Stern­hau­fen der 9. Grö­ßen­klas­se, der bereits mit Tele­sko­pen von 6 bis 8 Zoll Öff­nung in ein­zel­ne Ster­ne auf­ge­löst wer­den kann. War­um Mes­sier den rela­tiv hel­len Saturn­ne­bel über­se­hen hat, wird wohl für immer ein Rät­sel bleiben.

Beobachtung

Der Saturn­ne­bel besitzt eine extrem hohe Flä­chen­hel­lig­keit und ist bereits mit einem 8x42 Fern­glas als 8 mag hel­ler Stern leicht zu erken­nen. Im 16x70 Fuji­non Feld­ste­cher erscheint er wie ein leicht unscharf gestell­ter blau­grü­ner Stern. Mit 2 bis 3 Zoll Öff­nung und mitt­le­rer Ver­grö­ße­rung ist nur ein ova­les Scheib­chen zu erken­nen. Selbst mit 4 bis 5 Zoll Öff­nung ist eine klei­ne, grün­lich leuch­ten­de, ova­le Nebel­hül­le sicht­bar, die kei­ne Ein­zel­hei­ten zeigt. Mit Tele­sko­pen zwi­schen 6 und 8 Zoll Öff­nung und hoher Ver­grö­ße­rung ist NGC 7009 ein sehr auf­fäl­li­ges Objekt. Der Nebel besitzt einen dich­ten und hel­le­ren inne­ren Ring, sowie eine deut­lich blas­se­re Nebel­hül­le. Beson­ders bei ruhi­ger Luft emp­fiehlt es sich, die Ver­grö­ße­rung bis zur vol­len Mil­li­me­ter­zahl der Tele­s­ko­pöff­nung zu stei­gern. Die bei­den Jets sind mit 10 Zoll Öff­nung nur unter den bes­ten Bob­ach­tungs­be­din­gun­gen (dunk­ler Him­mel und sehr gutes See­ing) und hoher Ver­grö­ße­rung erkenn­bar. Ein O‑III Fil­ter hilft bei der Beob­ach­tung sehr gut, weil er die licht­schwä­che­ren Struk­tu­ren des Nebels im Kon­trast ver­stär­ken kann. Ab die­ser Öff­nung fällt auch auf, dass die Hül­le im Nor­den und Süden scharf abge­grenzt ist. Die Rän­der sind nach Osten und Wes­ten etwas weni­ger gut aus­ge­prägt. In der Hül­le sind ein­zel­ne Fle­cken wahr­nehm­bar. Ab 12 bis 14 Zoll Öff­nung erscheint der Nebel tür­kis­far­bend. Die Ansae sind nun deut­lich bes­ser zu erken­nen. Bei sehr hoher Ver­grö­ße­rung und gutem See­ing ist dann even­tu­ell auch schon der Zen­tral­stern, inner­halb eines dunk­le­ren Bereichs in der Nebel­hül­le, sichtbar.

Der Saturn­ne­bel ist ein typi­sches Objekt des Spät­som­mers und Herbst­him­mels und befin­det sich knapp 3° nörd­lich der Gren­ze zum Stern­bild Stein­bock, in der west­li­chen Ecke des Was­ser­manns. Um NGC 7009 auf­zu­fin­den, geht wir vom 2,9 mag hel­len Stern Sadal­suud (Beta Aqu) aus. Nun schwenkt wir das Tele­skop in Rich­tung Süd­wes­ten, auf das Stern­bild Stein­bock zu, bis wir den 4,5 mag hel­len Stern Nu Aqua­rii errei­chen. Wir zen­trie­ren die­sen Stern im Sucher und schwen­ken wei­te­re 1 ¼ Grad in Rich­tung Wes­ten, bis ein annä­hernd unschar­fes Stern­chen der 8. Grö­ßen­klas­se im Sucher­feld auftaucht.

Auf­such­kar­te Saturn­ne­bel (NGC 7009) (70,9 KiB, 283 hits)

Steckbrief für NGC 7009