Sternhimmel im Juni: Der Ringnebel im Sternbild Leier

Der berühmte Planetarische Nebel steht hoch über dem Horizont und kann bereits mit einem kleinen Fernrohr beobachtet werden.

Beobachtung des Planetarischen Nebels M 57

Ringnebel, Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops
+Abb. 3: Der Ringnebel (M 57)

Gut erreichbar für Amateurgeräte und Spektive

Der Ringnebel M 57 ist eine Berühmtheit. Abb. 3 zeigt ihn in einer Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops, die sicher vielen Schülerinnen und Schülern aus den Medien bekannt ist. Besonders motivierend für Lernende ist es, solch eine Ikone der Astronomie mit eigenen Augen zu sehen, insbesondere dann, wenn sich das Beobachtbare einigermaßen mit der Erwartung deckt. Im Gegensatz zu vielen anderen Objekten (insbesondere Galaxien) erfüllt sich diese Bedingung bei M 57 bereits beim Blick durch die größeren Amateurteleskope der Volkssternwarten. In Geräten ab einer Öffnung von zehn Zentimetern erscheint M 57 bei 100-150-facher Vergrößerung bereits als kleiner Rauchring. Die Farbigkeit der Fotografien wird bei der visuellen Beobachtung freilich nicht erreicht, was das Erlebnis jedoch nicht schmälert, wenn man darauf vorbereitet ist (günstigstenfalls kann ein grünlich-grauer Farbeindruck empfunden werden). Unter sehr guten Bedingungen ist M 57 bereits im Feldstecher als sternartiges, punktförmiges Objekt erkennbar. Bei 50-facher Vergrößerung ist deutlich ein strukturloser Nebelfleck zu erkennen. Dieser Anblick bietet sich auch beim Blick durch gute Spektive mit entsprechender Vergrößerung, wie sie unter Hobby-Vogelkundlern verbreitet sind.

Realistische visuelle Eindrücke

Zeichnungen von Amateurastronomen vermitteln oft einen realistischen Eindruck von dem, was beim Blick durch das Teleskop tatsächlich zu sehen ist. Sie helfen, zu hohe Erwartungen und in deren Folge Enttäuschungen zu vermeiden.

Aufsuchhilfe

M57-Aufsuchkarte, erstellt mit Stellarium
+ Abb. 4: Aufsuchkarte

Der Ringnebel ist etwa in der Mitte der Verbindungslinie zwischen den beiden Sternen gut zu finden, die die südlichen Ecksterne des Leier-Trapezes unterhalb der unübersehbaren Wega bilden (Sheliak und Sulafat; siehe auch Abb. 1). Die mit Stellarium erstellte Aufsuchkarte (Abb. 4, Platzhalter bitte anklicken) steht auch als Download in höherer Auflösung zur Verfügung:

Unterrichtsmaterial "Sternhimmel im Juni" zum Download

Struktur und Entstehung des Nebels

Was haben Planetarische Nebel mit Planeten zu tun?

Physikalisch gesehen nichts. Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822) prägte den etwas missverständlichen Begriff und bezog sich dabei auf das planetenscheibchenartige Erscheinungsbild dieser Objekte im Teleskop.

Morphologie und Entwicklung

M 57 ist der Überrest eines Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Letztere dehnt sich heute mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Kilometern pro Sekunde aus. Er ist 2.300 Lichtjahre von uns entfernt und hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Zentrum des Nebels befindet sich ein weißer Zwergstern mit einer Oberflächentemperatur in der Größenordnung von 100.000 Kelvin. Astronomen glauben, dass der Zentralstern die Materie der äußeren Nebelhülle bereits während seiner Lebensphase als Roter Riese abgestoßen hat. Die in einer späteren Entwicklungsphase ausströmende Materie traf auf diese Hülle und komprimierte sie zu der heute erkennbaren Ringform. Weitere Informationen zu Planetarischen Nebeln finden Sie in der Unterrichtseinheit "Spektroskopie an galaktischen Gasnebeln":

  • Planetarische Nebel
    Darstellung der Bedeutung des hydrostatischen Gleichgewichts im Leben eines Sterns sowie Informationen zur Entstehung und zu den Eigenschaften planetarischer Nebel
  • Spektren planetarischer Nebel
    Hinweise zur Auswertung der Spektren, Beschreibung eines vereinfachten Auswertungsverfahrens und Ergebnisse: Elemente und deren räumliche Verteilung im Nebel
Kleiner Hantelnebel (M 76), fotografiert von Robert J. Vanderbei
+Abb. 5: Kleiner Hantelnebel (M 76)

"Donut"- statt Kugelform

Astronomen vermuten, dass die Entstehung der etwa 1.500 bekannten Planetarischen Nebel auf einem gemeinsamen Mechanismus beruht, der zur Entstehung bipolarer Strukturen führt. Die unterschiedlichen Erscheinungsformen der Nebel sind demnach auf die unterschiedlichen Blickwinkel auf die Objekte zurückzuführen. Bei dem kugelsymmetrisch wirkenden Ringnebel der Leier (siehe Abb. 4) betrachten wir eine Donut-förmige Struktur von oben, während wir den Ring des Kleinen Hantelnebels (M 76) im Sternbild Perseus von der Seite sehen. Abb. 5 zeigt eine Fotografie dieses Nebels aus der Fotogalerie der Webseite ~~http://www.princeton.edu/~rvdb/images/~~ von Robert J. Vanderbei. Viele Rätsel der Planetarischen Nebel sind noch ungelöst - und gerade das macht sie so interessant.

Autor
Avatar Dr. André Diesel

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In Kooperation mit

Internationales Astronomiejahr 2009

Dieser Unterrichtsvorschlag wurden im Rahmen des Internationalen Astronomiejahrs 2009 (IYA2009) bei Lehrer-Online veröffentlicht.