Bildveröffentlichung / Hubble: Der Schmetterlingsnebel PN M2-9

Die schimmernden Farben auf dieser Aufnahme des NASA/ESA-Weltraumteleskops Hubble veranschaulichen die bemerkenswerte Komplexität des Schmetterlingsnebels. Die neue Aufnahme hebt die Hüllen des Nebels und seine Knoten aus expandierendem Gas im Detail hervor. Zwei Materiefahnen erstrecken sich von einem zentralen Sternsystem nach außen. Innerhalb dieser Fahnen strömen von dem Sternsystem aus zwei gigantische Gasjets mit Geschwindigkeiten über einer Million Kilometern pro Stunde weg.

Der kosmische Schmetterling auf diesem Hubble-Bild hat viele Namen. Er wird Schmetterlingsnebel oder Twin Jet Nebula genannt und trägt auch die weniger poetische Katalogbezeichnung PN M2-9. (Anm. d. Red.: Der Nebel liegt in Richtung des Sternbildes Ophiuchus (Schlangenträger). Die Entfernungsangaben schwanken zwischen 2.100 und 4.000 Lichtjahren.)

Das M in der Bezeichnung bezieht sich auf Rudolph Minkowski, einen deutsch-amerikanischen Astronomen, der den Nebel im Jahr 1947 entdeckte. Das PN bezieht sich auf die Tatsache, dass es sich bei M2-9 um einen planetarischen Nebel handelt. Die leuchtenden und expandierenden Gashüllen, die auf dem Bild deutlich zu erkennen sind, repräsentieren die letzten Stadien im Leben eines alten Sterns mit geringer bis mittlerer Masse. Der Stern hat nicht nur seine äußeren Schichten abgestoßen – der frei liegende Kern bringt diese Schichten auch zum Leuchten, was in der hier gezeigten spektakulären Lichtshow resultiert. Der Schmetterlingsnebel ist allerdings nicht nur irgendein planetarischer Nebel, sondern ein bipolarer Nebel.

Gewöhnliche planetarische Nebel besitzen einen Stern in ihrem Zentrum, dieser bipolare Nebel hat zwei Sterne in einem Doppelsternsystem. Astronomen haben festgestellt, dass die beiden Sterne dieses Paares jeweils etwa die gleiche Masse wie die Sonne aufweisen. Die Massenbereiche reichen von 0,6 bis eine Sonnenmasse für den kleineren Stern und von einer bis 1,4 Sonnenmassen für seinen größeren Begleiter. Der größere Stern nähert sich dem Ende seiner Tage und hat bereits seine äußeren Schichten in den Weltraum abgestoßen, wohingegen sein Partner schon weiter entwickelt ist: Er ist ein kleiner Weißer Zwerg.

Die charakteristische Form der „Flügel“ des Schmetterlingsnebels wird höchstwahrscheinlich durch die Bewegung der beiden Zentralsterne umeinander hervorgerufen. Man vermutet, dass der Weiße Zwerg und sein Begleiter umeinander kreisen und das abgestoßene Gas des sterbenden Sterns dabei in die Form zweier Materiefahnen gezogen wird, anstatt gleichmäßig kugelförmig zu expandieren. Astronomen diskutieren jedoch noch darüber, ob alle bipolaren Nebel von Doppelsternsystemen erzeugt werden. Die Flügel des Nebels breiten sich weiter aus und durch die Messung ihrer Expansion haben Astronomen berechnet, dass der Nebel erst vor etwa 1.200 Jahren entstand.

Innerhalb der Flügel, beginnend am Sternsystem und sich wie Adern horizontal nach außen ausbreitend, sind zwei schwache, blaue Gebiete erkennbar. Obwohl sie im Vergleich zu den Regenbogenfarben des Nebels unauffällig scheinen, strömen dort gewaltige Zwillingsjets mit Geschwindigkeiten von mehr als einer Million Kilometern pro Stunde in den Weltraum. Dieses Phänomen ist eine weitere Folge des Doppelsternsystems im Herzen des Nebels. Die Jets verändern langsam ihre Ausrichtung und präzedieren um die Materiefahnen, während sie der komplexen Gravitationswirkung des Doppelsternsystems unterliegen.

Die beiden Sterne im Herzen des Nebels umkreisen einander ungefähr alle 100 Jahre. Diese Rotation gestaltet nicht nur die Flügel des Schmetterlingsnebels und die beiden Jets. Sie erlaubt dem Weißen Zwerg außerdem, Gas von seinem größeren Begleiter abzuziehen, das dann eine große Materiescheibe um die Sterne bildet, welche sich 15 Mal weiter nach außen erstreckt als die Umlaufbahn Plutos von der Sonne. Obwohl diese Scheibe unglaublich groß ist, ist sie viel zu klein, um auf diesem Hubble-Bild gesehen zu werden.

Hubblecast 86: The wings of the Twin Jet Nebula

Ein früheres Bild des Schmetterlingsnebels mit Daten von Hubbles Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) wurde im Jahr 1997 veröffentlicht. Diese neuere Version umfasst jüngere Beobachtungen mit dem Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) des Weltraumteleskops.

Eine Version dieser Aufnahme wurde von der Teilnehmerin Judy Schmidt beim Hubbles Hidden Treasures Bildverarbeitungswettbewerb eingereicht.

Quelle: http://www.spacetelescope.org/news/heic1518/

(THK)