Ein Team aus drei Astronomen hat eine neue Möglichkeit aufgezeigt, um genauere Entfernungsschätzungen für die tausenden sogenannter planetarischer Nebel zu erhalten, die in unserer Galaxie verstreut sind. Dr. David Frew, Professor Quentin Parker und Dr. Ivan Bojicic von der University of Hong Kong veröffentlichen ihre Ergebnisse in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Trotz ihres Namens haben planetarische Nebel nichts mit Planeten zu tun. Sie wurden von frühen Astronomen als solche bezeichnet, deren Teleskope sie als leuchtende, scheibenähnliche Objekte zeigten. Heute wissen wir, dass planetarische Nebel in Wirklichkeit das letzte Aktivitätsstadium von Sternen wie unserer Sonne sind. Wenn sie sich dem Ende ihres Lebens nähern, stoßen diese Sterne einen Großteil ihrer Atmosphären in den Weltraum ab und lassen einen heißen, dichten Kern zurück. Das Licht dieses Kerns lässt die expandierende Wolke aus Gas in verschiedenen Farben leuchten, während sie langsam wächst und sich im Laufe von tausenden Jahren abschwächt.
Allein in unserer Galaxie gibt es tausende planetarische Nebel, und sie sind Beobachtungsziele sowohl für professionelle Astronomen als auch für Amateurastronomen, wobei letztere oft spektakuläre Bilder dieser schönen Objekte machen. Aber trotz intensiver Studien haben Wissenschaftler Schwierigkeiten, eine ihrer wichtigsten Eigenschaften zu messen: ihre Entfernung.
Dr. Frew, der Hauptautor der Abhandlung, sagte: “Viele Jahrzehnte lang war die Entfernungsmessung von galaktischen planetarischen Nebeln ein schwieriges, fast unlösbares Problem, was in der extrem vielfältigen Natur der Nebel selbst und ihrer Zentralsterne begründet lag. Aber ihre Entfernungen festzustellen, ist entscheidend, wenn wir ihre wahre Natur und ihre physikalischen Eigenschaften verstehen wollen.”
Die von den Astronomen präsentierte Lösung ist sowohl einfach als auch elegant. Ihre Methode erfordert nur eine Schätzung der Abschwächung in Richtung des Objekts (verursacht durch interstellares Gas und Staub), die projizierte Größe des Objekts am Himmel (aus den neuesten hochaufgelösten Himmelsdurchmusterungen) und eine Messung, wie hell das Objekt ist (anhand der besten Abbildungsverfahren).
Die resultierende “Oberflächen-Helligkeits-Relation” wurde an mehr als 300 planetarischen Nebeln kalibriert, deren genaue Distanzen mittels unabhängiger und verlässlicher Messungen bestimmt wurden. Professor Parker erklärte, dass die grundlegende Technik nicht neu sei, aber was diese Arbeit von früheren unterscheide, sei die Verwendung neuester und verlässlicher Messungen von allen dreien dieser ausschlaggebenden Eigenschaften.
Dies wird mit den eigenen Methoden der Autoren kombiniert, um “Doppelgänger” effektiv zu entfernen, die frühere Kataloge planetarischer Nebel massiv kontaminiert hatten und beträchtliche Fehler in andere Distanzmessungen einbrachten.
Der neue Ansatz funktioniert mit einem Faktor der Oberflächen-Helligkeit von mehreren hunderttausend und erlaubt Astronomen, die Distanzen zu planetarischen Nebeln bis zu fünfmal genauer zu messen als mit früheren Methoden. “Unser neuer Maßstab ist der erste, der die Entfernungen zu den schwächsten planetarischen Nebeln genau messen kann”, sagte Dr. Frew. “Weil die größten Nebel am häufigsten sind, ist ihre genaue Entfernungsbestimmung ein entscheidender Schritt.”
Planetarische Nebel sind ein faszinierendes, wenn auch kurzes Stadium im Leben eines massearmen bis mittelschweren Sterns. Die Distanzen und damit die Größen dieser Objekte genauer messen zu können, wird Wissenschaftlern einen viel besseren Einblick in die Entstehung und Entwicklung dieser Objekte geben und darin, wie sich Sterne als Ganzes entwickeln und sterben.
Quelle: http://www.ras.org.uk/news-and-press/2741-planetary-nebulae
(THK)
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