Planetarischer Nebel

Beobachtungen

Die planetarischen Nebel sind nicht sehr hell. Keiner von ihnen ist hell genug, um ohne ein Teleskop zu sehen. Der erste, der entdeckt wurde, war der Hantelnebel. Die Astronomen wussten nicht, um was für Objekte es sich dabei handelt, bis die ersten spektroskopischen Experimente in den 1800er Jahren durchgeführt wurden. William Huggins benutzte ein Prisma, um Galaxien zu betrachten. Er bemerkte, dass sie Sternen sehr ähnlich sahen.

Als er sich den Katzenaugennebel ansah, sah er nicht gleich aus. Er sah eine Emissionslinie an einer Stelle, die noch niemand zuvor gesehen hatte. Das bedeutete, dass sie wie ein Element aussah, das noch nie jemand zuvor gesehen hatte. Die Wissenschaftler dachten, es könnte ein neues Element sein. Sie beschlossen, es Nebel zu nennen.

Später zeigten die Physiker, dass es möglich ist, dass Gase mit einer sehr geringen Dichte wie etwas anderes aussehen können. Es stellte sich heraus, dass das Gas, das sie betrachteten, Sauerstoff und kein Nebel war.

Die Sterne in planetarischen Nebeln sind sehr heiß. Allerdings sind sie nicht sehr hell. Das bedeutet, dass sie sehr klein sein müssen. Die Sterne werden nur dann so klein, wenn sie sterben. Das bedeutet, dass sie einer der letzten Schritte im Sterben eines Sterns sind. Die Astronomen haben gesehen, dass sich alle planetarischen Nebel ausdehnen. Dies bedeutete, dass sie dadurch verursacht wurden, dass die äußeren Schichten eines Sterns am Ende seines Lebens ins All geschleudert wurden.

NGC 7293, Der Helix-Nebel


NGC 2392, Der Eskimonebel

Ursprünge

Sterne, die mehr als acht Sonnenmassen wiegen, werden zu Supernovae werden. Sterne mit geringerer Masse werden planetarische Nebel bilden. Nach Milliarden von Jahren der Sternentwicklung wird ein Stern keinen Wasserstoff mehr haben. Dadurch wird die Oberfläche des Sterns kälter, und der Kern wird kleiner. Der Kern der Sonne hat etwa 15 Millionen Grad Kelvin. Wenn ihm der Wasserstoff ausgeht, wird der kleinere Kern ihn auf etwa 100 Millionen Grad Kelvin ansteigen lassen.

Die äußeren Schichten des Sterns werden durch die Hitze des Kerns viel größer und viel kühler. Der Stern wird zu einem Roten Riesen. Der Kern wird noch kleiner und heißer. Wenn er 100 Millionen K erreicht hat, beginnt Helium zu Kohlenstoff und Sauerstoff zu verschmelzen. Wenn dies geschieht, hört der Kern auf zu schrumpfen. Bei der Verbrennung von Helium bildet sich bald ein Kern aus Kohlenstoff und Sauerstoff, der sowohl von einer Helium- als auch von einer Wasserstoffhülle umgeben ist.

Da Helium in Fusionsreaktionen nicht sehr stabil ist, beginnt der Kern sehr schnell zu wachsen und zu schrumpfen. Starke Sternwinde blasen das Gas und Plasma in der äußeren Schicht des Sterns nach außen. Diese Gase bilden eine Wolke um den Kern des Sterns. Da sich immer mehr des Gases vom Stern wegbewegt, werden immer tiefere Schichten mit immer höheren Temperaturen ausgesandt. Wenn sich das Gas auf etwa 30.000 Grad Kelvin erhitzt, beginnt das Gas zu glühen. Die Wolke ist dann zu einem planetarischen Nebel geworden.

Zahlen und Position

Wir wissen von etwa 3.000 dieser Nebel in unserer Galaxie, verglichen mit 200 Milliarden Sternen. Ihre im Vergleich zu einem Stern sehr kurze Lebensdauer ist der Grund dafür, dass es im Vergleich zu Sternen nicht so viele gibt. Man findet sie hauptsächlich in der Ebene der Milchstraße, und es werden immer mehr, je näher man dem Zentrum der Milchstraße kommt.

Form

Nur etwa zwanzig Prozent der planetarischen Nebel sind Kugeln (wie Abell 39). Der Rest von ihnen hat verschiedene Formen. Der Grund für diese Formen wird nicht verstanden. Möglicherweise liegt es an der Anziehungskraft von Sekundärsternen (zum Beispiel, wenn es sich um ein Doppelsternsystem handelt). Eine zweite Theorie besagt, dass Planeten in der Nähe des Sterns die Form des Nebels verändern könnten. Eine dritte Theorie besagt, dass Magnetfelder die Formen verursachen. [1].

Probleme

Ein Problem beim Studium planetarischer Nebel ist, dass Astronomen nicht immer herausfinden können, wie weit sie entfernt sind. Wenn sie sich in der Nähe befinden, verwenden Astronomen etwas, das Expansionsparallaxe genannt wird, um abzuschätzen, wie weit sie entfernt sind, aber das dauert sehr lange. Wenn sie nicht nahe sind, gibt es noch keine gute Methode, um herauszufinden, wie weit sie entfernt sind.

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