Astrofotos: NGC 6888 – Der Sichelnebel

Der sogenannte “Sichelnebel” (engl. “cresent nebula”), versehen mit der Katalogbezeichnung NGC 6888, befindet sich im Sternbild Schwan. Das Sternbild Schwan ist eine jener gesegneten Regionen am Himmel, in der es vor Emissionsnebeln nur so wimmelt. Und trotz der Fülle von interessanten astronomischen Objekten im Schwan ist NGC 6888 etwas Besonderes.

Aufgrund seiner filamentartigen und symmetrischen Struktur könnte man den Sichelnebel leicht für einen Supernovaüberrest ähnlich des Cirrusnebels oder des Quallennebels halten. Und genau diese Verwechslung ist auch früher gemacht worden [1].

Abb. 1: Der Sichelnebel NGC 6888 als HOO Bicolor-Bild

Eine besondere Geschichte

Der Ursprung dieses Nebels, der von Astrofotografen auch schon mal liebevoll als “The brain” bezeichnet wird, ist ganz anders und exotischer als bei den anderen prominenten Nebeln im Schwan. NGC 6888 ist ein sogenannter Wolf-Rayet-Nebel. So bezeichnet man Nebel, die einen zentralen Wolf-Rayet Stern umgeben, von diesem Stern durch Massenausstoß gebildet werden und auch durch energiereiche Strahlung des WR-Sterns zur Emission angeregt werden [1]. Die Photoionisation des ausgestoßenen Gases durch die Strahlung des zentralen Wolf-Rayet Sterns HD 192163 ist auch bei NGC 6888 die dominierende Art der Anregung [2].

Wolf-Rayet Sterne

Doch was sind eigentlich Wolf-Rayet (WR) Sterne? Beim Blick von der Erde aus ist eine sehr markante Auffälligkeit von WR-Sternen ihr Spektrum. Während bei gewöhnlichen Sternen in der Regel mehrere Absorptionslinien in einem mehr oder weniger kontinuierlichen Spektrum auftreten, beobachtet man bei WR-Sternen vielmehr Emissionslinien in den Sternspektren. Starke Absorptionslinien – wie z.B. die Fraunhoferlinien der Sonne – fehlen jedoch bei ihnen fast völlig.

Nun ist es so, dass Absorptionslinien wie die Fraunhoferlinien der Sonne dadurch entstehen, dass die im Stern produzierte Strahlung durch die Sternhülle hindurch muss, um den Stern zu verlassen. Hier werden einige Wellenlängen von den Elementen der Hülle immer wieder absorbiert und fehlen im ausgesendeten Licht später. Nicht so bei den WR-Sternen. Dieses Fehlen von eigentlich üblichen Absorptionslinien zusammen mit dem ungewöhnlichen Auftreten von Emissionslinien wird so gedeutet, dass es sich bei WR-Sternen um weit entwickelte, heiße und massereiche Sterne handelt, die ihre Sternhülle weitgehend durch starke Sternwinde verloren haben und so den Blick freigeben auf die inneren Sternregionen [3].

Die freigelegten Kerne haben sehr heiße Oberflächentemperaturen von 30.000 – 120.000 K. Der zentrale Stern des Sichelnebels, der WR Stern HD 192163 hat eine ungefähre Oberflächentemperatur von 70.000 K.

Besonderheiten von NGC 6888

Entdeckt wurde NGC 6888 schon 1792 durch den Astronomen William Herschel. Der symmetrische Nebel wird wie beschrieben von WR-Stern HD 192163 (WR 163) im Innern der Blase aufgeheizt und die Expansion des Nebels so vorangetrieben [1]. Das Nebelgebiet ist ca. 4000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Spektrum von NGC 6888 entspricht dem eines normalen Emissionsnebels hoher Temperatur (ca. 15.000 K). Sein Ursprung ist der Massenauswurfs des Sterns selber.

Die Blase enthält deutliche Mengen Stickstoff und Helium – mehr als dies für normale, interstellare Emissionsnebel und HII-Gebiete üblich ist [4]. Dies kommt durch das fortgeschrittene Alter des zentralen Sterns zustande. Das Alter des sichtbaren Nebels wird indes auf ca. 18.000 Jahre geschätzt. Der Innendruck des Sternwinds sorgt für eine immer noch recht flotte Ausdehnung der Nebelblase mit ca. 85 km/s [5]. Auch innerhalb der Blase kommt es durch den Sternwind zu starken Bewegungen [1]. Das gesamte Gebiet hat einen Durchmesser von 25 Lichtjahren und ist demnach deutlich größer als unser Sonnensystem. Rechnet man die sehr weit außen liegende Oortsche Wolke noch zu unserem Sonnensystem dazu, dann hat es einen Durchmesser von ca. 1,6 Lichtjahren. NGC 6888 hat somit einen 16-fach größeren Durchmesser. Zieht man die Grenze unseres Sonnensystems beim Kuiper-Gürtel, dann hat unser Sonnensystem gar nur einen Durchmesser von 0,0008 Lichtjahren und NGC 6888 hätte einen über 30.000-fach größeren Durchmesser. Gigantisch.

Zum Foto

Bei dem Foto handelt es sich um ein HOO Bicolor Falschfarbenbild. Der rote Kanal entspricht dem H-alpha Signal bei 656 nm. Der grüne und blaue Kanal enthält im Wesentlichen das [OIII] Signal des ionisierten Sauerstoffs bei 496 nm und 501 nm. Hierdurch wird die Hülle aus Sauerstoffgas sichtbar, die die Wasserstoffregionen umgibt (Abb. 2). Sie wird als türkise Umrandung sichtbar.

Abb. 2: NGC 6888 mit H-alpha (rot) und [OIII] (türkis) Bereichen

Man nimmt aktuell an, dass diese leuchtende Hülle sich durch die Schockwelle bildet, die sich ergibt, wenn die Blase mit hoher Geschwindigkeit ins interstellare Medium schiebt [6].

Alles in allem ist NGC 6888 ein wirklich interessantes Gebiet im Schwan. Solche WR-Nebel sind bei Weitem nicht so zahlreich wie normale Emissionsnebel oder Planetarische Nebel. Aber gerade das macht diese Exoten so interessant.

Literatur
[1] Johnson H.M., Hogg D. E. (1965): NGC 2359, NGC 6888 and Wolf-Rayet stars, Astrophysical Journal, 142:1033

[2] Esteban C., Vílchez J. M. (1992): On the chemodynamics of Wolf-Rayet ring nebulae: NGC 6888, Astrophysical Journal, 390:536-540

[3] Karttunen et. al. (2017): Fundamental Astronomy – 6th edition, Springer, Berlin

[4] Kwitter K. B., (1981): The chemical composition and origin of the Wolf-Rayet ring nebula NGC 6888, Astrophysical Journal, 245:154-162

[5] Marston A. P., Meaburn J.: (1988): The Wolf-Rayet nebula NGC 6888 as a pressure driven bubble, Mon. Not. R. astr. Soc., 235:391-402

[6] Moore B. D., et. al. (2000): Hubble space telescope observations of the Wolf-Rayet nebula NGC 6888, Astrophysical Journal, 119:2991-3002

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Eine Antwort

  1. 18. Juni 2021

    […] vor dem Ende seines Sternenlebens, voraussichtlich endet er als spektakuläre Supernovaexplosion. NGC 6888 liegt ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild […]

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