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Planetarischer Nebel Abell-78

Abell 78 – ein „wiedergeborener“ Planetarischer Nebel

Abell 78 (auch PN A66 78 bzw. PK 081−14.1) ist ein außergewöhnlicher Planetarischer Nebel im Sternbild Schwan (Cygnus). Er befindet sich in einer Entfernung von ungefähr 5.000–5.500 Lichtjahren. Abell 78 gehört zu der seltenen Gruppe der sogenannten „born-again planetary nebulae“, also Planetarischen Nebeln, deren Zentralstern nach dem eigentlichen Ende seiner Entwicklung noch einmal eine kurze Phase nuklearer Aktivität durchlief.

Der ursprüngliche Zentralstern hatte nach dem Ende der asymptotischen Riesenastphase seine äußeren, überwiegend wasserstoffreichen Schichten abgestoßen und damit einen gewöhnlichen Planetarischen Nebel gebildet. Zu einem späteren Zeitpunkt kam es jedoch zu einem sehr späten Helium-Schalenblitz (Very Late Thermal Pulse, VLTP). Dabei wurde die Heliumfusion vorübergehend erneut gezündet, und der Stern schleuderte zusätzliches, stark verarbeitetes und besonders wasserstoffarmes Material in den bereits vorhandenen älteren Nebel.

Dadurch besitzt Abell 78 eine ungewöhnlich komplexe Struktur: außen liegt der schwache, ältere und wasserstoffreiche Planetarische Nebel, während im Zentrum wasserstoffarme Knoten, Filamente und eine auffällige augenförmige Struktur zu erkennen sind. Das jüngere Material wird vom schnellen Sternwind des heißen Zentralsterns erfasst und trifft auf das ältere Nebelgas. Stoßwellen und Wechselwirkungen zwischen beiden Gasgenerationen erzeugen die markanten Filamente und die starken Emissionen insbesondere des ionisierten Sauerstoffs [O III].

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Besonderheiten

Besonders interessant ist Abell 78 deshalb, weil hier praktisch zwei verschiedene Entwicklungsphasen eines sterbenden Sterns gleichzeitig sichtbar sind. Die chemische Zusammensetzung der inneren Knoten unterscheidet sich erheblich von jener der äußeren Hülle. Die innersten Strukturen sind extrem wasserstoffarm und teilweise reich an Helium, Kohlenstoff und schweren Elementen. Neuere spektroskopische Untersuchungen zeigen außerdem eine ungewöhnlich hohe Neonhäufigkeit, die sich nicht vollständig durch das klassische VLTP-Modell erklären lässt und möglicherweise auf eine komplexere Entwicklungsgeschichte hinweist.

Eine weitere Besonderheit ist die Röntgenstrahlung von Abell 78. XMM-Newton konnte sowohl eine punktförmige Röntgenquelle am Zentralstern als auch diffuse, sehr weiche Röntgenemission im inneren Nebel nachweisen. Das heiße Plasma erreicht Temperaturen von ungefähr einer Million Kelvin und entsteht vermutlich durch die Wechselwirkung des schnellen heutigen Sternwinds mit den wasserstoffarmen Auswürfen.

Abell 78 zählt damit zusammen mit Abell 30 zu den wichtigsten Beobachtungsobjekten für das Verständnis der späten Entwicklungsstadien sonnenähnlicher Sterne und der Entstehung wasserstoffarmer Zentralsterne Planetarischer Nebel.

 

Referenzen und weiterführende Links

  • NASA / Hubble – Abell 78: Hubble Captures Re-energized Planetary Nebula
    Gute allgemeinverständliche Beschreibung mit Hubble-Aufnahme und Erklärung des „born-again“-Prozesses. NASA – Abell 78
  • ESA – Born-again planetary nebula Abell 78
    Beschreibung der Sternentwicklung und der besonderen Morphologie. ESA – Abell 78
  • ESA/Hubble – A Flash of Life
    Hochauflösende Aufnahme und Erläuterung der inneren Strukturen. ESA/Hubble – A Flash of Life
  • Montoro-Molina, Guerrero & Toalá (2023): Spatially resolved spectroscopic investigation of the born-again planetary nebula A78
    Aktuelle detaillierte Untersuchung von chemischer Zusammensetzung, Knoten und Nebelstrukturen. MNRAS – wissenschaftliche Arbeit über Abell 78
  • ArXiv-Version derselben Untersuchung – frei zugänglich. Montoro-Molina et al. 2023 – arXiv
  • Toalá et al. (2015): The born-again planetary nebula A78: an X-ray twin of A30
    Untersuchung der Röntgenemission des Zentralsterns und des heißen Nebelplasmas. Toalá et al. – arXiv

Bildbearbeitung und technische Daten

  1. astroimages