MESSIER 27 - DER HANTELNEBEL

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Willkommen zurück am Messier Montag! In unserer fortwährenden Hommage an den großen Tammy Plotner werfen wir einen Blick auf den berühmten und leicht zu erkennenden Hantelnebel. Genießen!

Bereits im 18. Jahrhundert bemerkte der berühmte französische Astronom Charles Messier das Vorhandensein mehrerer „nebulöser Objekte“ am Nachthimmel. Nachdem er sie ursprünglich für Kometen gehalten hatte, begann er, eine Liste von ihnen zusammenzustellen, damit andere nicht den gleichen Fehler machten, den er gemacht hatte. Mit der Zeit würde diese Liste 100 der fabelhaftesten Objekte am Nachthimmel enthalten.

Diese Arbeit, die heute als Messier-Katalog bekannt ist, gilt als einer der wichtigsten Meilensteine bei der Untersuchung von Deep Space-Objekten. Einer davon ist der berühmte Hantelnebel - auch bekannt als Messier 27, der Apple Core Nebula und NGC 6853. Aufgrund seiner Helligkeit ist er mit Ferngläsern und Amateurteleskopen leicht zu sehen und war der erste planetarische Nebel, der von entdeckt wurde Charles Messier.

Beschreibung:

Dieser helle planetarische Nebel befindet sich in Richtung der Vulpecula-Konstellation in einer Entfernung von etwa 1.360 Lichtjahren von der Erde. Dieser Nebel befindet sich in der Äquatorialebene und ist im Wesentlichen ein sterbender Stern, der seit etwa 48.000 Jahren eine Hülle aus heißem Gas in den Weltraum schleudert.

Der verantwortliche Stern ist ein extrem heißer bläulicher Zwergstern, der hauptsächlich hochenergetische Strahlung im nicht sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums emittiert. Diese Energie wird absorbiert, indem das Gas des Nebels angeregt und dann vom Nebel wieder abgegeben wird. Messier 27 besonderes grünes Leuchten (daher der Spitzname „Apple Core Nebula“) ist auf das Vorhandensein von doppelt ionisiertem Sauerstoff in seiner Mitte zurückzuführen, der bei 5007 Angström grünes Licht aussendet.

Viele Jahre lang habe ich versucht, den fernen und mysteriösen M27 zu verstehen, aber niemand konnte meine Fragen beantworten. Ich habe es untersucht und festgestellt, dass es aus doppelt ionisiertem Sauerstoff besteht. Ich hatte gehofft, dass es vielleicht einen spektralen Grund für das gab, was ich Jahr für Jahr sah - aber immer noch keine Antwort.

Wie alle Amateure wurde ich Opfer von "Blendenfieber" und studierte M27 weiter mit einem 12-Zoll-Teleskop, ohne zu bemerken, dass die Antwort genau dort war - ich hatte einfach nicht genug Strom. Einige Jahre später, als ich am Observatorium studierte, schaute ich durch das identische 12-Zoll-Teleskop eines Freundes und, wie es der Zufall wollte, verwendete er ungefähr die doppelte Vergrößerung, die ich normalerweise für die "Hantel" verwendete.

Stellen Sie sich mein völliges Erstaunen vor, als ich zum ersten Mal bemerkte, dass der schwache Zentralstern einen noch schwächeren Begleiter hatte, der ihn zwinkern zu lassen schien! Bei kleineren Öffnungen oder geringer Leistung wurde dies nicht festgestellt. Dennoch konnte das Auge eine Bewegung innerhalb des Nebels „sehen“ - den zentralen, strahlenden Stern und seinen Begleiter.

Wie W. G. Mathews von der University of California in seiner Studie „Dynamische Evolution eines Modellplanetennebels“ formulierte:

„Wenn das Gas am inneren Rand zu ionisieren beginnt, wird der Druck im gesamten Nebel durch einen Stoß ausgeglichen, der sich durch das neutrale Gas nach außen bewegt. Später, wenn ungefähr 1/10 der Nebelmasse ionisiert ist, wird ein zweiter Schock von der ionisierten Front abgegeben, und dieser Schock bewegt sich durch die neutrale Hülle und erreicht die Außenkante. Die Dichte des HI-Gases direkt hinter dem Stoßdämpfer ist ziemlich groß und die Gasgeschwindigkeit nach außen steigt innerhalb an, bis sie ein Maximum von 40-80 km / s direkt hinter der Stoßdämpferfront erreicht. Das projizierte Erscheinungsbild des Nebels in diesem Stadium weist eine Doppelringstruktur auf, die vielen beobachteten Planeten ähnelt. “

RE. Lupu von John Hopkins hat auch Bewegungsstudien durchgeführt, die sie in einer Studie mit dem Titel „Entdeckung der Lyman-alpha-gepumpten molekularen Wasserstoffemission in den planetarischen Nebeln NGC 6853 und NGC 3132“ veröffentlichten. Wie sie angedeutet haben und festgestellt haben, dass sie „Signaturen mit geringer Oberflächenhelligkeit im sichtbaren und nahen Infrarot haben“.

Aber ob Bewegung oder keine Bewegung, Messier 27 ist als einer der größten „Verschmutzer“ des interstellaren Mediums bekannt. Wie Joseph L. Hora (et al.) Vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in seiner 2008 durchgeführten Studie „Planetary Nebulae: Exposing the Top Polluters of the ISM“ sagte:

„Die hohen Massenverlustraten von Sternen in ihrem Entwicklungsstadium des asymptotischen Riesenastes (AGB) sind einer der wichtigsten Wege für die Massenrückführung von Sternen zum ISM. In der Phase des planetarischen Nebels (PNe) wird das ausgestoßene Material beleuchtet und kann durch die UV-Strahlung des Zentralsterns verändert werden. PNe spielen daher eine wichtige Rolle im ISM-Recyclingprozess und bei der Veränderung der Umgebung…
„Eine wichtige Verbindung beim Recycling von Material zum interstellaren Medium (ISM) ist die Phase der Sternentwicklung vom asymptotischen Riesenast (AGB) zum weißen Zwergstern. Wenn sich Sterne auf der AGB befinden, verlieren sie mit erstaunlicher Geschwindigkeit an Masse. Die Sterne auf den AGB sind relativ kühl und ihre Atmosphäre ist eine fruchtbare Umgebung für die Bildung von Staub und Molekülen. Das Material kann molekularen Wasserstoff (H2), Silikate und kohlenstoffreichen Staub enthalten. Der Stern verschmutzt seine unmittelbare Nachbarschaft mit diesen schädlichen Emissionen. Der Stern verbrennt sauberen Wasserstoffbrennstoff, aber im Gegensatz zu einem „grünen“ Wasserstofffahrzeug, das nur Wasser abgibt, produziert der Stern Ejekta verschiedener Arten, von denen einige ähnliche Eigenschaften wie Ruß aus einem gasverbrennenden Automobil haben. Ein erheblicher Teil des an das ISM zurückgegebenen Materials gelangt über den AGB-PNe-Weg, was diese Sterne zu einer der Hauptverschmutzungsquellen des ISM macht.
„Diese Sterne sind jedoch noch nicht mit ihrem Sternauswurf fertig. Bevor der langsame, massive AGB-Wind entweichen kann, beginnt der Stern eine schnelle Entwicklung, in der er sich zusammenzieht und seine Oberflächentemperatur steigt. Der Stern wirft einen weniger massiven Wind mit hoher Geschwindigkeit aus, der gegen das vorhandene zirkumstellare Material stößt, wodurch ein Schock und eine Hülle mit höherer Dichte erzeugt werden können. Mit steigender Sterntemperatur steigt der UV-Fluss und ionisiert das den Zentralstern umgebende Gas. Er kann die Emission von Molekülen anregen, den Staub erwärmen und sogar beginnen, die Moleküle und Staubkörner auseinanderzubrechen. Die Objekte sind dann als planetarische Nebel sichtbar, die ihre lange Geschichte des Spuckens von Material in das ISM offenlegen und das Auswerfen weiterverarbeiten. Es gibt sogar Berichte, dass die Zentralsterne einiger PNe zur Selbstanreicherung an der Nukleosynthese beteiligt sind, was durch Überwachung der Elementhäufigkeit in den Nebeln verfolgt werden kann. Es ist klar, dass wir die Prozesse in diesen Objekten bewerten und verstehen müssen, um ihre Auswirkungen auf das ISM und ihren Einfluss auf zukünftige Generationen von Sternen zu verstehen. “

Beobachtungsgeschichte:

Die Chancen stehen also gut, dass Charles Messier am 12. Juli 1764, als er diese neue und faszinierende Klasse von Objekten entdeckte, keine Ahnung hatte, wie wichtig seine Beobachtung sein würde. Aus seinen Notizen dieser Nacht berichtet er:

„Ich habe an der Erforschung der Nebel gearbeitet und eine im Sternbild Vulpecula zwischen den beiden Vorderpfoten und ganz in der Nähe des Sterns der fünften Größe, dem vierzehnten dieser Sternbild, entdeckt, wie aus dem Katalog von Flamsteed hervorgeht: Man sieht es gut in einem gewöhnlichen Refraktor von drei Fuß und eine halbe. Ich habe es mit einem Gregorianischen Teleskop untersucht, das 104-fach vergrößert wurde: es erscheint in einer ovalen Form; Es enthält keinen Stern. sein Durchmesser beträgt etwa 4 Bogenminuten. Ich habe diesen Nebel mit dem Nachbarstern verglichen, den ich oben erwähnt habe [14 Vul]; Sein rechter Aufstieg wurde bei 297d 21 '41' 'und seine Deklination 22d 4' 0 '' Nord abgeschlossen.

Natürlich würde Sir William Herschels eigene Neugier ihn überwältigen, und obwohl er niemals seine eigenen Ergebnisse zu einem zuvor von Messier katalogisierten Objekt veröffentlichen würde, behielt er seine eigenen privaten Notizen. Hier ist ein Auszug aus nur einer seiner vielen Beobachtungen:

1782, 30. September. Meine Schwester entdeckte diesen Nebel heute Abend, als sie nach Kometen fegte. Wenn wir seinen Platz mit Messiers Nebeln vergleichen, stellen wir fest, dass es sein 27. ist. Es ist sehr merkwürdig mit einem zusammengesetzten Stück; Die Form ist zwar oval, wie M. [Messier] es nennt, aber eher zweigeteilt. es befindet sich zwischen einer Reihe kleiner [schwacher] Sterne, aber mit diesem zusammengesetzten Stück ist kein Stern darin sichtbar. Ich kann es nur 278 ertragen lassen. Es verschwindet mit höheren Kräften wegen seines schwachen Lichts. Mit 278 ist die Trennung zwischen den beiden Flecken stärker, weil das schwache Zwischenlicht mehr verschwindet. “

Woher hat Messier 27 seinen berühmten Spitznamen? Von Sir John Herschel, der schrieb: „Ein außergewöhnliches Objekt; sehr hell; ein ungelöster Nebel, der wie eine Sanduhr geformt war und in einen ovalen Umriss mit einem viel weniger dichten Nebel gefüllt war. Die zentrale Masse kann mit einem Wirbel oder einer Hantel verglichen werden. Der südliche Kopf ist dichter als der nördliche. Ein oder zwei Sterne darin gesehen. "

Es würde einige Jahre und einige weitere historische Astronomen dauern, bis die wahre Natur von Messier 27 überhaupt angedeutet würde. Auf einer Ebene verstanden sie es als Nebel - aber erst 1864 kam William Huggins und begann das Rätsel zu entschlüsseln:

Es ist offensichtlich, dass die Nebel 37 H IV (NGC 3242), Struve 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 M, 18 H. IV (NGC 7662) und 27 M. kann nicht länger als Ansammlung von Sonnen nach der Ordnung angesehen werden, zu der unsere eigene Sonne und die Fixsterne gehören. Wir haben mit diesen Objekten nicht mehr nur eine spezielle Modifikation unserer eigenen Art von Sonnen zu tun, sondern befinden uns in der Gegenwart von Objekten, die einen bestimmten und eigenartigen Strukturplan besitzen. Anstelle eines glühenden festen oder flüssigen Körpers, der Licht aller Auffrischbarkeit durch eine Atmosphäre sendet, die durch Absorption eine bestimmte Anzahl von ihnen abfängt, wie es unsere Sonne zu sein scheint, müssen wir diese Objekte oder zumindest ihre Fotooberflächen wahrscheinlich betrachten. als enorme Massen von leuchtendem Gas oder Dampf. Denn allein aus der Materie im gasförmigen Zustand wird bekanntermaßen Licht emittiert, das nur aus bestimmten bestimmten Umfrischbarkeiten besteht, wie dies beim Licht dieser Nebel der Fall ist. “

Unabhängig davon, ob Sie M27 als einen der großartigsten planetarischen Nebel am Nachthimmel (oder als wissenschaftliches Objekt) genießen oder nicht, werden Sie den Worten von Burnham zu 100% zustimmen: „Der Beobachter, der einige Momente in stiller Betrachtung darüber verbringt Der Nebel wird auf den direkten Kontakt mit kosmischen Dingen aufmerksam gemacht. Sogar die Strahlung, die uns aus den himmlischen Tiefen erreicht, ist von einem auf der Erde unbekannten Typ… “

Messier 27 finden:

Wenn Sie anfangen, wird Messier 27 wie ein schwer fassbares Ziel erscheinen - aber mit ein paar einfachen "Tricks" des Himmels wird es nicht lange dauern, bis Sie diesen spektakulären planetarischen Nebel unter nahezu allen Himmelsbedingungen finden. Das Schwierigste ist, einfach alle Sterne in der Gegend auszusortieren, um die richtigen zu finden, auf die man zielen kann!

Ich fand es am einfachsten, andere zu unterrichten, indem ich BIG startete. Die kreuzförmigen Muster der Sternbilder Cygnus und Aquila sind leicht zu erkennen und können sogar von städtischen Standorten aus gesehen werden. Sobald Sie diese beiden Konstellationen identifiziert haben, werden Sie kleiner, indem Sie Lyra und die winzige Drachenform von Delphinus lokalisieren.

Jetzt haben Sie das Gebiet umrundet und die Jagd nach Vulpecula dem Fuchs beginnt! Was sagst du? Sie können die Primärsterne von Vulpecula nicht vom Rest des Feldes unterscheiden? Du hast recht. Sie fallen nicht so auf, wie sie sollten, und die Versuchung, einfach auf halbem Weg zwischen Albeireo (Beta Cygni) und Alpha Delphini zu zielen, ist zu lang, um genau zu sein. So, was werden wir machen? Hier kommt etwas Geduld ins Spiel.

Wenn Sie sich Zeit lassen, werden Sie feststellen, dass die Sterne von Sagitta etwas heller sind als die übrigen Feldsterne, und es wird nicht lange dauern, bis Sie dieses Pfeilmuster auswählen. Messen Sie in Ihrem Kopf die Entfernung zwischen Delta und Gamma (die 8- und Y-Form auf einer Sternsucherkarte) und zielen Sie dann mit Ihrem Fernglas oder Sucher genau auf dieselbe Entfernung genau nördlich von Gamma.

Sie finden M27 jedes Mal! In durchschnittlichen Ferngläsern erscheint es als unscharfer, unscharfer großer Stern in einem Sternfeld. Im Sucherfernrohr erscheint es möglicherweise überhaupt nicht ... Aber in einem Teleskop? Seien Sie bereit, umgehauen zu werden! Und hier sind die kurzen Fakten zum Hantelnebel, die Ihnen den Einstieg erleichtern sollen:

Objektname: Messier 27
Alternative Bezeichnungen: M27, NGC 6853, Der Hantelnebel
Objekttyp: Planetennebel
Konstellation: Vulpecula
Richtiger Aufstieg: 19: 59,6 (h: m)
Deklination: +22: 43 (Grad: m)
Entfernung: 1,25 (kly)
Visuelle Helligkeit: 7,4 (mag)
Scheinbare Dimension: 8,0 × 5,7 (Bogenminute)

Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über Messier Objects geschrieben. Hier ist Tammy Plotners Einführung in die Messier-Objekte, M1 - Der Krebsnebel, M8 - Der Lagunennebel und David Dickisons Artikel zu den Messier-Marathons 2013 und 2014.

Schauen Sie sich unbedingt unseren vollständigen Messier-Katalog an. Weitere Informationen finden Sie in der SEDS Messier-Datenbank.

Quellen: