Pferdekopf im Nebel

 

Der Pferdekopfnebel gehört zu den ikonischen Himmelsobjekten. Es handelt sich um eine Dunkelwolke. Dichter Staub blockiert das Licht der Sterne, die hinter der Staubwolke stehen. Diese ist zufälligerweise so geformt, dass wir aus unserer Perspektive ein Pferd erkennen. 

Dass wir den Pferdekopf überhaupt sehen können, verdanken wir dem hellen Emissionsnebel IC434. Von ihm hebt sich der Pferdekopf dunkel ab. Dieser helle Nebel wurde erst mit der Einführung der Astrofotografie von der Astronomin Williamina Fleming im Jahre 1888 entdeckt. Das Leuchten entsteht durch Wasserstoffgas, das durch die energiereiche Strahlung eines heißen Sterns ionisiert wird. Finden Elektronen und die Kerne des Wasserstoffs wieder zusammen, senden sie unter anderen Photonen mit 656 Nanometer Wellenlänge aus. Das Gas leuchtet.

Bei dem heißen Stern handelt es sich um Sigma Orionis. Der Name des Sterns verrät, dass wir uns im Sternbild Orion befinden, eines der markantesten Sternbilder des Winterhimmels:

Drei Sterne markieren den Gürtel des Himmelsjägers Orion. Sie liegen scheinbar auf einer Reihe: Alnitak, Alnilam und Mintaka. Der Stern rechts unterhalb von Alnitak ist Sigma Orionis. Er beleuchtet die Szene in der Fotografie oben, ist aber auf dem Bild selbst nicht zu sehen.

Sehr gut zu sehen ist dafür der linke Gürtelstern des Orion, Alnitak. Es ist der blaue Stern am linken Rand von IC434 oberhalb einer rundlichen Struktur, die Flammennebel genannt wird. Mit all dem hat Alnitak aber nichts zu tun. Der Stern ist etwa nur halb so weit von uns entfernt, wie der Nebelkomplex aus Pferd und Flamme.

Alnitak setzt sich eigentlich aus drei Sternen zusammen. Die hellste Komponente ist ein blauer Überriese mit einer Oberflächentemperatur von 25.000 Kelvin. Damit ist er deutlich heißer als unsere Sonne, deren Photosphäre "nur" 5.800 Kelvin heiß ist. Alnitak ist auch etwa 20-mal größer als die Sonne:

Quelle: Wikipedia

Der Eindruck den Kopf eines himmlischen Pferdes zu sehen, wird in der Aufnahme oben dadurch verstärkt, dass die Fotografin das Bild gedreht hat. Norden ist hier links und nicht oben. Aber was heißt schon "oben" im Weltraum?

Mich persönlich erinnert der Pferdekopfnebel eigentlich immer eher an ein Seepferdchen. Das sieht auch Harald Lesch in dieser Folge von Alpha Centauri so.

Quelle und technische Angaben:

Aufnahme von @DaydreamAstro, veröffentlicht auf Twitter.

Die Fotografin schreibt dazu: 

Finally processed the HH data captured and combined over 2 nights last week. 

5 hours total integration time
300 second subs
Gain 120
Skywatcher Evostar ED80 
HEQ5 Pro
ZWO294 & L-eNhance

Gas und Staub im Orion

 

Credit: Julian Zoller

Wer durch ein Teleskop schaut, sieht vor allem mehr Sterne als mit bloßem Auge. Dies bemerkte auch einer der ersten Teleskopbauer, der Physiker Galileo Galilei im Jahre 1610. So erkannte er, dass die Milchstraße kein kontinuierliches Band ist, sondern aus zahlreichen einzelnen Sternen besteht, die das Teleskop für das menschliche Auge trennen kann. Dieser Beobachtung folgend sind auch spätere Beobachter davon ausgegangen, dass sich nebelartige Objekte in Sterne auflösen, wenn man nur ein genügend großes Teleskop verwendet.

Moderne Astrofotografen wie Julian Zoller, dem wir die Aufnahme oben verdanken, hüllen das Universum wieder in Staub und Nebel ein. Auf ihren langzeitbelichteten Aufnahmen, angefertigt mit speziellen Kameras, erkennen wir das Material zwischen den Sternen: Relativ dichte Staubbänder legen sich wie Schatten vor das Sternenlicht oder streuen das blaue Licht junger Sterne, die heiß und hell leuchten. Mit ihrer ionisierenden UV-Strahlung regen sie allgegenwärtige Wasserstoffatome im dünnen Gas zum Leuchten an. Das Wasserstoffgas leuchtet in einer charakteristischen roten Farbe von 656 Nanometer Wellenlänge.

Zu sehen ist auf dem Bild der zentrale Teil des Sternbildes Orion. In den Ecken des Bildes ist jeweils einer der hellen Sterne zu sehen, die gemeinsam die Figur des Jägers bilden. Links oben der rötliche Stern Betelgeuse (im deutschen Sprachraum auch Beteigeuze genannt), rechts oben Bellatrix, rechts unten Rigel und schließlich der Stern Saiph, der das rechte Knie des Jägers markiert. Die Strichfigur aus dem Kosmos Himmelsjahr hilft bei der Orientierung:

Credit: Kosmos Himmelsjahr

Wenn wir in Richtung des Sternbildes Orion schauen, betrachten wir den Orion-Arm unserer Milchstraße. Unsere Milchstraße ist eine Spiralgalaxie, für die solche Spiralarme typisch sind. In ihnen verdichtet sich die Materie, es kommt zur Geburt von Sternen, aber auch recht früh zum Tod der besonders massereichen Exemplare. Diese Sterne vergehen in gewaltigen Supernova-Explosionen. Die Frage wie lange es noch dauert, bis uns Betelgeuse dieses kosmische Schauspiel vorführt, wurde im letzten Winter eifrig diskutiert, als dieser Stern ungewöhnlich stark an Leuchtkraft verlor.

Das rotleuchtende Wasserstoffgas zeichnet einen großen Bogen nach, der Barnard's Loop genannt wird, nach dem Astronomen Edward Emerson Barnard (1857-1923). Sein Durchmesser beträgt etwa 300 Lichtjahre, seine Entfernung zu uns 1500 Lichtjahre. Er könnte der Überrest einer Supernova sein, die bereits vor 2 Millionen Jahren einen großen alten Stern zerriss. Ein kleiner Vorgeschmack auf das, was uns bei Betelgeuse erwartet.

Fotograf: Julian Zoller
Kamera: Canon 600Da
Objektiv: 50mm Sigma Art
Montierung: Skywatcher Star-Adventurer
Belichtung: 173*150s

Das Pferd des Jägers

Erstellt mit Stellarium

 Derzeit dominiert eines der markantesten und beliebtesten Sternbilder den nördlichen Nachthimmel. Das Sternbild Orion, benannt nach einem mythologischen Jäger, ist markant, weil man sich die Figur des Jägers tatsächlich gut vorstellen kann. Beliebt ist es, weil wir schon mit relativ einfachen Mitteln interessante Dinge in dem Sternbild entdecken können. Das liegt daran, dass der Blick in Richtung dieses Sternbild einen Blick auf den Orionarm unserer Galaxie bedeutet. Unsere Galaxie, die Milchstraße, ist eine Spiralgalaxie, das heißt, sie hat Spiralarme, die vom Kern ausgehen und sich um die Galaxie winden. Die Arme bestehen aus Verdichtungen von Gas und Staub, in denen sich neue Sterne bilden. All das sehen wir also, bei einem Blick in diese Himmelsregion.

So richtig gut kommt das natürlich erst, wenn man mit dem Teleskop und einer Kamera Licht sammelt, so wie es hier der Astrofotograf Wolfgang Barth von seinem dunklen Beobachtungsplatz im Südschwarzwald getan hat.

Aufnahme: Wolfgang Barth

Um das Bild richtig einzuordnen, sei hier ein etwas größerer Ausschnitt des Sternbild Orion gezeigt. Auf dem Ausschnitt erkenne wir die diagonale Linie der drei Sterne, die den Gürtel des Himmelsjägers markieren. Der Stern links heißt Alnitak. Dieser heiße blaue Stern ist es, den wir in der Aufnahme von Wolfgang Barth rechts oben sehen. Aufgrund seiner enormen Helligkeit überbelichtet der Stern diese Aufnahme lokal.

Erstellt mit Stellarium

Alnitak befindet sich in einer Entfernung von 817 Lichtjahren und steht damit etwa halb so nahe bei uns, wie die restlichen großen Strukturen auf der Fotografie. Er gehört also nicht direkt dazu. Der 25.000 Kelvin heiße blaue Überriese leuchtet rund 10.000 mal heller als unsere Sonne und übertrifft ihren Durchmesser um das zwanzigfache.

Von Alnitak aus nach rechts unten verlaufend, sehen wir ein dickes Staubband, dass das Licht einer rötlichen Region abblockt. Das Licht von 656,3 Nanometer Wellenlänge solch einer HII-Region (sprich "H 2 Region") entsteht durch Wasserstoffgas, das durch die UV-Strahlung heißer junger Sterne zum leuchten angeregt wird. Dabei wird der Wasserstoff ionisiert. Bei der Rekombination von Protonen und Elektronen tritt unter anderem diese kräftige rote Spektrallinie auf. Eine markante Struktur schiebt sich vom Staubband in diese HII-Region hinein. Aufgrund ihrer Form wird sie Pferdekopfnebel genannt.

In der Mitte des Bildes, sozusagen vor den Vorderfüßen des Pferdes, leuchtet ein weiteres blaues Objekt. Dies ist aber kein weiterer Stern wie Alnitak, sondern ein Reflexionsnebel mit der Bezeichnung NGC 2023. Anders als HII-Regionen leuchten Reflexionsnebel nicht aus sich heraus, sondern streuen das Licht naher Sterne. Da Sterne in staubreichen Gebieten meist jung und heiß sind, ist auch deren gestreutes Licht bläulich, wie man an NGC 2023 erkennen kann. Reflexionsnebel erscheinen sogar noch blauer, da die interstellaren Staubkörner aufgrund ihrer Größe bevorzugt blaues Licht streuen - ein ähnliches Phänomen, wie bei unserer Erdatmosphäre.

Links (besser östlich) von Alnitak sehen wir den spektakulären Flammennebel NGC 2024. Er besteht sowohl aus einem Emissionsnebel, also aus selbstleuchtendem Gas, wie bei einer HII-Region, als auch aus einem Reflexionsnebel. Dunkle Staubfilamente blockieren teilweise das Licht, so dass der Eindruck von Flammen entsteht. Man kann sich vorstellen, dass es sehr schwierig ist, so einen filigranen Nebel im Teleskop zu sehen, denn der leuchtkräftiger Stern Alnitak in der Nachbarschaft stört doch sehr.

Der Himmelsjäger Orion ist also mehr als eine markante Sternfigur. In ihm verbirgt sich ein große Struktur aus Gas- und Staubwolken, von denen wir nur einen Teil sehen. Diese sichtbaren Objekte kennen wir als Pferdekopfnebel, Flammennebel, Orionnebel oder Barnard's Loop, um mal eine Auswahl zu nennen.

Den berühmten Orionnebel konnte Julian Zoller von der Volkssternwarte Schriesheim letzte Nacht durch eine kurze Wolkenlücke aufnehmen. Nur ein paar Minuten Zeit lies ihn hierfür das miese Wetter.

Die Lage des Orionnebels am Himmel erkennt man in dem vergrößerten Ausschnitt des Sternbilds Orion oben. Hinter dem difusen Fleck am "Schwertgehänge" des Himmelsjägers im unteren Drittel der Abbildung verbirgt sich dieser Gas- und Staubkomplex. Es handelt sich dabei um eine Geburtsstätte neuer Sterne und Planeten.