Objekte des Monats: Der Irisnebel NGC 7023

NGC 7023 ist ein Refle­xi­ons­ne­bel mit einem ein­ge­bet­te­ten offe­nen Stern­hau­fen im nörd­li­chen Stern­bild Kepheus (Cepheus). Das Objekt wur­de am 18. Okto­ber 1794 vom deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Fried­rich Wil­helm Her­schel ent­deckt. Er bemerk­te eine neb­li­ge Erschei­nung, in der ein Stern ein­ge­bet­tet und die von schwä­che­ren Ster­nen der 9. und 10. Grö­ßen­klas­se umge­ben war. Der däni­sche Astro­nom Johann L. E. Drey­er beschrieb NGC 7023 als einen Stern der 7. Grö­ßen­klas­se, in einen sehr schwa­chen, aber gro­ßen Nebel. Auf­grund sei­nes Erschei­nungs­bil­des, vor allem auf län­ger belich­te­ten Auf­nah­men, wird NGC 7023 auch als Iris­ne­bel bezeich­net, da er an eine blü­hen­de Schwert­li­lie bzw. Iris­blu­me erin­nert. Im Cald­well-Kata­log von Sir Patrick Cald­well-Moo­re ist der Nebel als Cald­well 4 gelis­tet. Ent­ge­gen der Anga­be zahl­rei­cher Quel­len han­delt es sich bei NGC 7023 um einen Refle­xi­ons­ne­bel und nicht, wie fälsch­li­cher­wei­se oft ange­ge­ben, um einen Stern­hau­fen. Der ein­ge­bet­te­te Stern­hau­fen trägt die Bezeich­nung Col­lin­der 429.

Ein heller Reflexionsnebel für kleine Teleskope

Der Iris­ne­bel gilt als einer der schöns­ten und hells­ten Refle­xi­ons­ne­bel am Him­mel. Mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 6,8 mag und einer Win­kel­aus­deh­nung von 10 x 8 Bogen­mi­nu­ten ist er über­ra­schend ein­fach mit einem klei­nen Tele­skop zu sehen – vor­aus­ge­setzt der Him­mel ist dafür dun­kel genug. Er befin­det sich 1.300 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt und ent­hält einen jun­gen offe­nen Stern­hau­fen, der zusam­men mit dem Nebel als NGC 7023 im „New Gene­ral Cata­lo­gue“ auf­ge­führt ist. Nach neu­es­ten Ergeb­nis­sen der Raum­son­de Gaia beträgt die Ent­fer­nung zum Nebel sogar nur 1.158 Licht­jah­re. Der Iris­ne­bel selbst wird auch als LBN 487 bezeich­net und ist ein klas­si­sches Bei­spiel für einen Refle­xi­ons­ne­bel. Im Gegen­satz dazu leuch­ten Emis­si­ons­ne­bel wie der berühm­te Ori­on­ne­bel (Mes­sier ⁴²⁄₄₃) selbst. Der Iris­ne­bel ist in einen rie­si­gen Mole­kül­wol­ken­kom­plex ein­ge­bet­tet, der eine akti­ve Regi­on der Stern­ent­ste­hung dar­stellt und als Cepheus-Fla­re bezeich­net wird. NGC 7023 wie­der­um befin­det sich am nörd­li­chen Ende einer lang­ge­zo­ge­nen Dun­kel­wol­ke (LDN 1169÷71÷72) aus Staub und Gas. Der sicht­ba­re Teil des Nebels besitzt eine Aus­deh­nung von knapp sechs Lichtjahren.

Der Nebel wird von dem 7,4 mag hel­len, hei­ßen und jun­gen Herbig-Ae/­Be-Stern V380 Cep­hei (HD 200775) der Spek­tral­klas­se B2Ve beleuch­tet. Er besitzt die zehn­fa­che Mas­se und die 180-fache Leucht­kraft unse­rer Son­ne. Er ist nur 5.000 bis 6.400 Jah­re alt. Dem­zu­fol­ge befin­det er sich noch in sei­ner frü­hen Ent­ste­hungs­pha­se. Der Stern ist noch von den Über­res­ten jener Gas- und Staub­wol­ke umge­ben, aus der er einst ent­stan­den ist. Die vor­herr­schen­de Far­be im Nebel ist blau. Dies ist cha­rak­te­ris­tisch für die in der Mole­kül­wol­ke ein­ge­bet­te­ten Staub­kör­ner, die das Licht des Sterns reflek­tie­ren. Die­se Par­ti­kel streu­en kurz­wel­li­ges (blau­es) Licht wesent­lich effek­ti­ver als lang­wel­li­ges (rotes) Licht. Die­ser Effekt, bekannt als Ray­leigh-Streu­ung, ist der­sel­be Mecha­nis­mus, der den Him­mel auf der Erde blau erschei­nen lässt. Die im Nebel vor­han­de­nen Koh­len­stoff­mo­le­kü­le wer­den durch den Stern durch Pho­to­lu­mi­nes­zenz zum Leuch­ten ange­regt. Die­se emit­tie­ren dann star­ke Ultra­vio­lett­strah­lung. Die­se UV-Strah­lung wird durch die Staub­kör­ner reflek­tiert und in sicht­ba­res Licht umge­wan­delt. Aus die­sem Grund erscheint das Zen­tral­ge­biet des Iris­ne­bels leicht rötlich.

Die im Iris­ne­bel vor­han­de­nen Koh­len­stoff­mo­le­kü­le wer­den als poly­zy­kli­sche aro­ma­ti­sche Koh­len­was­ser­stof­fe (PAH) bezeich­net. Sie wur­den durch Infra­rot­be­ob­ach­tun­gen des Spit­zer-Welt­raum­te­le­skops ent­deckt. Es han­delt sich hier­bei um kom­ple­xe orga­ni­sche Mole­kü­le, die als mög­li­che Bau­stei­ne des Lebens gel­ten. Auf der Erde sind sie uns als Neben­pro­duk­te unvoll­stän­di­ger Ver­bren­nung bekannt, etwa im Ruß eines Holz­feu­ers oder in Auto­ab­ga­sen. Im Iris­ne­bel konn­ten außer­dem Koh­len­stoff-Ful­le­re­ne (C₆₀) nach­ge­wie­sen wer­den. Die­se kugel­för­mi­gen Mole­kü­le aus 60 Koh­len­stoff­ato­men deu­ten auf eine noch reich­hal­ti­ge­re und kom­ple­xe­re Koh­len­stoff­che­mie hin. Dies war der ers­te ein­deu­ti­ge Nach­weis neu­tra­ler Ful­le­re­ne im inter­stel­la­ren Raum sowie der Nach­weis eines der größ­ten im Welt­raum gefun­de­nen Mole­kü­le. Im Gegen­satz zu den poly­zy­kli­schen aro­ma­ti­schen Koh­len­was­ser­stof­fen befin­den sich die Ful­le­re­ne im Nebel eher in Rich­tung des Zen­tral­sterns und in der zen­tra­len Höh­le. Mög­li­cher­wei­se sind sie ein Zer­set­zungs­pro­dukt der grö­ße­ren PAHs, die durch die inten­si­ve Strah­lung des Zen­tral­sterns auf­ge­bro­chen werden.

Der Iris­ne­bel befin­det sich in der Nähe des röt­lich erschei­nen­den, ver­än­der­li­chen Sterns T Cep­hei, der dem Mira-Typ ange­hört, sowie des ver­än­der­li­chen Sterns Beta Cep­hei (Alfirk). T Cep­hei schwankt alle 388 Tage zwi­schen den Magni­tu­den 5,2 und 11,3. Daher ist er manch­mal mit blo­ßem Auge sicht­bar, wäh­rend Beob­ach­ter zu ande­ren Zei­ten ein klei­nes Tele­skop benö­ti­gen, um ihn zu sehen. Beta Cep­hei schwankt alle 4,5 Stun­den zwi­schen 3,2 und 3,3 mag. Gleich­zei­tig ist er ein hüb­scher Dop­pel­stern mit einem Beglei­ter der 8. Grö­ßen­klas­se in nur 13 Bogen­se­kun­den Abstand.

Beobachtung

Unter einem dunk­len Land­him­mel ist NGC 7023 bereits mit einem licht­star­ken Feld­ste­cher beob­acht­bar. Lei­der besitzt er nur eine gerin­ge Flä­chen­hel­lig­keit. Im 10×50 Fern­glas erscheint er ledig­lich als schwa­cher, dif­fu­ser Schim­mer um den Zen­tral­stern. Mit einer Öff­nung von 3 bis 4‑Zoll und einer 23-fachen Ver­grö­ße­rung soll­te in einem rela­tiv stern­ar­men Gebiet ein ver­wa­sche­ner Stern der 7. Grö­ßen­klas­se im Oku­lar erkenn­bar sein. Der Nebel erscheint rund­lich und ist bei indi­rek­tem Sehen wei­ter aus­ge­dehnt. Mit Instru­men­ten von 6 bis 8‑Zoll Öff­nung und 72-facher Ver­grö­ße­rung ist ein ova­ler, unre­gel­mä­ßig geform­ter Nebel erkenn­bar. Indi­rekt sind eini­ge dunk­le, bogen­för­mi­ge Struk­tu­ren an den Rän­dern sowie ein­zel­ne Kno­ten sicht­bar. Der nörd­li­che Teil und das hel­le Zen­trum erschei­nen unre­gel­mä­ßig. Der süd­li­che Teil des Nebels erscheint etwas schwä­cher und qua­dra­tisch. Mit einer Öff­nung von 10 bis 12-Zoll und mitt­le­ren bis hohen Ver­grö­ße­run­gen sind wei­te­re Ein­zel­hei­ten wie Bän­der, Kno­ten und Strea­mer erkenn­bar. In Nord-Süd-Rich­tung ist ein bemer­kens­wert hel­ler Nebel­strei­fen zu erken­nen, der sich durch den Stern HD 200775 zieht. Lei­der hel­fen bei der Beob­ach­tung kei­ne Nebel­fil­ter, da der Nebel kaum Licht in der bevor­zug­ten Wel­len­län­ge für schmal­ban­di­ge Nebel­fil­ter emit­tiert. Der in den Iris­ne­bel ein­ge­bet­te­te Stern­hau­fen mit rund 15 Ein­zel­ster­nen ist wenig auf­fäl­lig und besitzt eine Form, die an den Buch­sta­ben J erinnert.

Der Iris­ne­bel ist von unse­ren Brei­ten aus gese­hen zir­kum­po­lar und am bes­ten in den Som­mer- und Herbst­mo­na­ten zu beob­ach­ten, wenn das Stern­bild Cepheus hoch am Him­mel steht. Er befin­det sich nahe des schö­nen Dop­pel­stern­sterns Alfirk (Beta Cep, 3,23 mag) an der west­li­chen Gren­ze des Stern­bilds und mar­kiert die obe­re rech­te Ecke der mar­kan­ten, haus­för­mi­gen Gestalt die­ser Kon­stel­la­ti­on. Er liegt etwa ein Grad ost-nord­öst­lich des Mira-Ver­än­der­li­chen T Cep­hei. Der Nebel bil­det zusam­men mit Alde­ra­min (Alpha Cep, 2,45 mag) und Alfirk ein stump­fes Dreieck.

Steckbrief für NGC 7023