Anfang 1977 verschlug es mich vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg an das Institut für Astronomie der Universität einer Stadt, die ich bloß wenige Male zuvor besucht hatte und mir nur wegen seines Goldenen Dachls und des tollen Bergpanoramas in Erinnerung geblieben war. An dem kleinen Institut unweit der Innsbrucker Altstadt wurde ich freundlich aufgenommen, doch bald verschlug es mir in doppelter Hinsicht die Sprache: Einerseits der Ruhe in Innsbruck wegen – war ich doch aus Heidelberg die allwöchentlichen wilden Protestzüge der Studenten mitsamt ihren „Ho-Chi-Minh! Ho-Chi-Minh!“-Rufchören und dem „Mao-Mao-Mao!“-Gebrüll gewohnt –, andererseits ob der dürftigen Ausstattung des Instituts.

„Was tun?“ sprach nicht nur Zeus, sondern auch ich, und zwar zu mir, meinem Chef sowie den neuen Kollegen. Einen Vorschlag hatte ich: In Heidelberg konnte ich, in einer nahen Sternwarte, im vor allem letzten Jahr meines heidelbergischen Daseins, den damals konkurrenzlos qualitätsvollen, den gesamten Nordhimmel bis -33^o Deklination abdeckenden „Palomar Observatory Sky Survey“ (POSS-I) benutzen und dabei ein paar bisher unbekannte, sprich neue, Himmelsobjekte auffinden – oder, wie man in der Astronomie zu sagen pflegt, „entdecken“.

Dass am Himmel etwas zu „entdecken“ das Selbstwertgefühl kräftig zu steigern versteht, versteht sich von selbst.  Ich schlug folglich meinem Chef und den Kollegen vor, dieses damals einigermaßen teure, aus 936 großflächigen Kartenpaaren (jeweils den blauen und den roten Spektralbereich abdeckend) bestehende Werk anzukaufen, denn ich wollte mich, mangels anderer namhafter und international konkurrenzfähiger Instrumentarien am Institut weiter mit diesem POSS beschäftigen. So wollte ich noch das eine oder andere „neue“ Himmelsobjekt entdecken, mit dem Hintergedanken, dann fallweise weitergehende wissenschaftliche Untersuchungen anzustellen, was schließlich dem beruflichen Fortkommen dienlich wäre.

Der Ankauf gelang – und zwei meiner Kollegen waren zudem bereit, mit mir eine akkurate systematische Durchmusterung nach neuen Objekten durchzuführen: Für klein erscheinende Objekte benutzten wir Lupe + Mikroskop und für größere das bloße Auge. Es wurde eine etliche Jahre währende fruchtbare Kooperation, zu der später Studenten stießen – und auf zusätzlichem Himmelskartenmaterial, POSS-II und dem ESO/SERC-Survey, prolongiert wurde. Im Endeffekt entdeckten wir weit über 10.000 Himmelsobjekte, die Mehrzahl davon durch den Staub der Milchstraßenebene hindurchschimmernde, bis dato unregistrierte, Galaxien.

Ich selbst habe mich im Endeffekt ein Vierteljahrhundert lang diesem Suchen und Finden plus Untersuchung unserer neuen Objekte gewidmet und dabei meine Augen wohl nicht ruiniert, doch merkbar malträtiert, zugleich aber einen großen Wissensfundus über die extrem vielfältige Morphologie nichtstellarer Objekte erworben. Das meiste im Rahmen gemeinsamer Durchmusterungen, aber ich führte zudem noch die eine oder andere Einzelsuche durch. Auch das lohnte sich, denn ein paar nur recht selten anzutreffende Objekte waren die Ausbeute.

Vorerst war’s ein Fehlschlag.

Zu Beginn der 1980er-Jahre (das genaue Jahr weiß ich nicht mehr) stieß ich, bei einer meiner Einzelsuchen, auf ein schwaches, auf der blau- und rotempfindlichen Karte etwa gleich helles, verwinkelt/verwickelt aussehendes Nebelchen mit einer Größe von etwa 6 x 3 Bogenminuten. An ihm sollte ich meine Zähne ausbeißen, denn Ähnliches hatte ich noch nie gesehen, geschweige die leiseste Ahnung, worum es sich dabei handeln könnte. Das war umso verstörender, weil ich bereits lange Erfahrung mit einer Unzahl von Formen hatte. An seiner Position war nichts bekannt, das Objekt demnach „neu“. Nach längeren Grübeleien verbannte ich die paar Notizen zu diesem Objekt in meinen Schreibtisch. Dort sollten sie gut ein Dutzend Jahre und sogar den Umzug unseres Instituts in ein geräumiges neues Gebäude überstehen.

Mitte der 1990er-Jahre kam es zum „Show-down“: Ich verfügte über eine kleine Anzahl von Objekten, die sich meiner Einordnung bis dato widersetzten. Nun versuchte ich das mit 6 davon (ohne das Nebelchen) und zwar in einer 1995 erschienenen Publikation und hatte teils durchschlagenden Erfolg mit meinen Klassifikationen. Das extrem weit von uns entfernte, später als „Pyxis Globular Cluster“ bezeichnete Objekt, wurde das bekannteste davon.

Dann folgte die (Er)lösung.

Nun wollte ich es wissen und zwar ehestmöglich: Welcher Art ist das verwinkelte Nebelchen? Dieser „Feind“ benötigte einen Namen – und irgendwann „durchfuhr mich eine Idee“ und ich taufte es wegen seiner kreuz und quer verlaufenden Filamente als „Criss-Cross Nebula“ (CCN). Nicht viel später – schließlich wendete ich relativ viel Zeit dafür auf – gelang es mir herauszufinden, dass in dieser Himmelsgegend in der 21cm-Wasserstofflinie eine riesige, von etwas kaltem Wasserstoffgas umgebene interstellare Höhlung (Blase) existierte, vermutlich das Resultat mehrerer Supernovae und von Sternwinden: die Orion-Eridanus Superblase (link siehe oben). Das Nebelchen lag, in Projektion, nahe dessen Zentrum! Kurzum, es erschien mir wahrscheinlich, dass es hier irgendeinen Zusammenhang geben könnte. Aber welchen?

Zu jener Zeit hatte ich mit Caterina Zanin eine sehr engagierte Diplom-Studentin zur Verfügung, die Beobachtungszeit am 1,82m Teleskop des Observatoriums in Asiago erhielt und mittels spektroskopischer Untersuchung ermittelte, wir hätten es eindeutig mit einem Emissionsnebel zu tun. Woher stammt, mangels nachweisbarer Quellen im Innenbereich, die Energie dazu? Wir fanden heraus: Es müsste sich um eine – langsame – Schockfront aus der Superblase handeln und das Nebelchen sollte am uns näher gelegenen Rand der Blase, in etwa 500 Lichtjahren Distanz, liegen. Vermutlich ein sonst unsichtbares interstellares Wölkchen, „zum Leben“, sprich zum Strahlung-emittieren erweckt, aber zum Sterben verdammt, da es von der Schockfront im Endeffekt zermahlen werden würde. Diese Erkenntnisse wurden in 2 Arbeiten aus den Jahren 1997 und 1999 (siehe die links oben) veröffentlicht. War damit alles gelöst?

Sieben Jahre später, Anfang 2006, wurde mein inzwischen erlahmtes Interesse am CCN (wir hatten ja mit unseren zahlreichen neuen Planetarischen Nebeln und Galaxien mehr als genug zu tun) urplötzlich „wachgeküsst“: Der US-Astrophysiker Mark Seibert hatte mich kontaktiert, um mir mitzuteilen, laut Beobachtungen mit dem „Galaxy Evolution Explorer“ (GALEX) der NASA sei der Criss-Cross Nebel ein auffallend heller Ultraviolett-Strahler am Himmel. Er führe dies auf die „2-Photonen-Emission“ von Wasserstoff, hervorgerufen durch einen langsamen Schock, zurück. Eine Veröffentlichung von ihm sei in Vorbereitung. – Leider kam es nie dazu!

Dadurch angeregt schienen mir nunmehr tiefere Aufnahmen des CCN und seines Umfelds zweckmäßig. Bringfried Stecklum von der Landessternwarte Tautenburg nahe Jena war gewillt, diese mittels des dortigen 2m-Teleskops zu liefern und meine Dissertantin Giovanna Sonja Temporin stand bereit, Langspaltspektren in Asiago aufzunehmen. Beides erwies sich als fruchtbar, denn auf der Tautenburg-Aufnahme zeigte sich insbesondere ein schwacher breiter Nebel-Bogen nördlich des CCN und die Spektren von diesem zeigten interessanterweise eindeutig eine photoionisierte, aber keine geschockte Region an. Ist der Bogen durch ionisierende Strahlung aus der Superblase oder vom CCN ionisiert oder liegt er gar in einer anderen Entfernung? Sind Bogen und der CCN Teil einer größeren Struktur? Vermutlich, aber es war für uns nicht stringent beweisbar (siehe obigen link zur Publikation aus dem Jahr 2007).

Ein Sprung ins Jetzt und in die nahe Zukunft.

Time flies, wie wir alle wissen. Der CCN geriet alsbald erneut gänzlich aus meinem Fokus, da er für mich keine interessanten wissenschaftlichen offenen Fragen mehr bereitzuhalten schien. Viele CCN-lose Jahre gingen ins Land – bis ich zu meiner Überraschung Ende 2023 Kunde von einer Publikation erhielt, die sodann 2024 veröffentlicht wurde. Gleich zehn chinesische Astrophysiker aus verschiedensten, teils hochrenommierten, Universitäten in China, den USA und UK hatten sich gefunden, um einem sehr kleinen Teil des Criss-Cross-Nebels mit modernsten Methoden, nämlich hochauflösender Integraler Feldspektroskopie, zu Leibe zu rücken (siehe letzten link in der obigen Zusammenfassung)!

Weshalb sie dies überhaupt taten, wurde mehrfach von ihnen erwähnt: Bereits in der Einleitung schrieben sie: „The small distance, cross-like morphology, low shock velocity, and complex large-scale environment make the CCN a unique object for studies of shocks”. Gegen Ende der umfangreichen Veröffentlichung verwiesen sie nochmals darauf, der CCN sei ein ideales Laboratorium, um Mikrostrukturen in geschockten Regionen zu studieren und Schock-Modelle zu testen. – Und das Hauptergebnis dieses detaillierten Studiums: Bereits in dem kleinen untersuchten Bereich des CCN sind überaus komplexe Prozesse am Werk, am besten durch mehrere Schockfronten und zusätzlicher ionisierender aus dem geschockten Gas stammender Strahlung zu erklären. Wo haben die Schocks ihren Ursprung? Das blieb ungeklärt.

Dieses Autorenteam scheint dabei gewissermaßen Blut geleckt zu haben und wollte sich erneut dieses „unique“ CCN annehmen. Sie hätten, ist am Ende ihrer Veröffentlichung zu lesen, bereits hochauflösende Studien des Wasserstoffs (HI) durchgeführt und ebenso umfangreiche Integrale Feldspektroskopie – und dies für den gesamten(!) CCN. Ihr Schluss-Satz endet wie folgt: „… we expect to come back and present more scientific results soon”.

Na also, der Criss-Cross Nebel hat es schlussendlich sogar zu erheblicher Beachtung in der internationalen Astrophysik gebracht!

                                                                                                            Ronald Weinberger

https://de.wikipedia.org/wiki/Ronald_Weinberger

PS: Mögen die neuen an der Sternwarte Brentenriegel gewonnenen überaus detailreichen und wahrhaft wunderschönen Aufnahmen des Criss-Cross Nebels dazu beitragen, dieses seltene Himmelsobjekt im Gedächtnis vieler an Astronomie (und Ästhetik) interessierter Menschen dauerhaft zu verankern!

A subjective report with an objective bias

How to damage your eyesight, but sharpen your mind in the process.

At the beginning of 1977, I moved from the Max Planck Institute for Astronomy in Heidelberg to the Institute for Astronomy at the University of a city that I had visited only a few times before and which I only remembered for its Golden Roof and the great mountain panorama. I was warmly welcomed at the small institute not far from Innsbruck's old town, but soon I was speechless in two respects: On the one hand, because of the peace and quietness in Innsbruck – after all, I had heard the weekly wild protest marches of the students from Heidelberg with their "Ho Chi Minh! Ho Chi Minh!" chants and the "Mao-Mao-Mao!" roar – on the other hand, because of the poor equipment of the institute.

"What to do?" said not only Zeus, but also I, to myself, my boss and the new colleagues. I had a suggestion: In Heidelberg, in a nearby observatory, primarily in the last year of my stay in Heidelberg, I could use the then unrivalled "Palomar Observatory Sky Survey" (POSS-I), which covered the entire northern sky up to -33^o declination, and found a few previously unknown, i.e. new, celestial objects – or, as they say in Astronomy, I "discovered" them.

It goes without saying that "discovering" something in the sky knows how to greatly increase self-esteem.  Consequently, I suggested to my boss and colleagues to buy this work, which was somewhat expensive at the time and consisted of 936 large-scale pairs of cards (each covering the blue and red spectral range), because I wanted to continue to deal with this POSS due to the lack of other modern and internationally competitive instruments at the institute. So I wanted to discover one or the other "new" celestial object, with the ulterior motive of then carrying out further scientific investigations on a case-by-case basis, which would ultimately serve my professional advancement.

The purchase was successful – and two of my colleagues were also willing to carry out an accurate systematic survey for new objects with me: For objects that appeared small, we used a magnifying glass + microscope and for larger ones, we used the naked eye. It was a fruitful cooperation that lasted several years, which was later joined by students – and was extended on additional sky map material, POSS-II and the ESO/SERC survey. In the end, we discovered well over 10,000 celestial objects, the majority of them being previously unregistered galaxies, shimmering through the dust of the Milky Way.

In the end, I myself have dedicated myself for a quarter of a century to this search and detection plus investigation of our new objects, and in the process I have probably not ruined my eyes, but noticeably maltreated them, but at the same time I have acquired a large fund of knowledge about the extremely diverse morphology of non-stellar objects. Most of it was part of joint surveys, but I also carried out one or two individual searches. This was also worth it, because a few rarely encountered objects were the spoils.

First it was a failure.

At the beginning of the 1980s (I don't remember the exact year), during one of my individual searches, I came across a faint strangely twisted nebula with a size of about 6 x 3 arc minutes, which has about the same brightness on the blue and red-sensitive maps. I should bite my teeth on it, because I had never seen anything like it, let alone the slightest idea what it could be. This was the more disturbing because I already had a long experience with a myriad of shapes. Nothing was known about its position, so the object was "new". After a long period of pondering, I banished the few notes on this object to my desk. There they were to survive a good dozen years and even the move of our institute to a spacious new building.

In the mid-1990s, there was a "show-down": I had a small number of objects at my disposal that had previously defied my classification. Now I tried to do that with 6 of them (without the nebula) in a publication published in 1995 and had some resounding success with my classifications. An object that was extremely far away from us, later called the "Pyxis Globular Cluster", became the most famous of these.

Then came the redemption.

Now I wanted to know and as soon as possible: What kind of winding nebula is it? This "enemy" needed a name – and at some point "an idea ran through me" and I christened it the "Criss-Cross Nebula" (CCN) because of its criss-cross filaments. Not much later – after all, I spent quite a lot of time on it – I managed to find out that in this part of the sky in the 21cm hydrogen line there was a huge interstellar cavity (bubble) surrounded by some cold hydrogen gas, probably the result of several supernovae and stellar winds: the Orion-Eridanus superbubble (link see above). The nebula lays, in projection, near its center! In short, it seemed likely to me that there might be some connection here. But which one?

At that time, I had Caterina Zanin, a very committed diploma student, at my disposal, who was given observation time at the 1.82m telescope of the observatory in Asiago and determined by spectroscopic examination that we were clearly dealing with an emission nebula. Where does the energy come from, due to a lack of verifiable sources inside the CCN? We found that it would have to be a – slow – shock front from the superbubble and that the nebula should be located at the edge of the bubble closer to us, about 500 light-years away. Probably an otherwise invisible interstellar cloud, "brought to life", i.e. awakened to emit radiation, but doomed to die, as it would ultimately be ground up by the shock front. These findings were published in 2 papers from 1997 and 1999 (see the ones on the left above). Was that all solved?

Seven years later, at the beginning of 2006, my meanwhile waned interest in the CCN (we had more than enough to do with our numerous new planetary nebulae and galaxies) was suddenly "kissed awake": The US astrophysicist Mark Seibert had contacted me to inform me that, according to observations with NASA's "Galaxy Evolution Explorer" (GALEX), the Criss-Cross Nebula was a strikingly bright ultraviolet emitter in the sky. He attributes this to the "2-photon emission" of hydrogen, caused by a slow shock. A publication by him, he wrote, is in preparation. – Unfortunately, it never came to that!

Inspired by this, deeper images of the CCN and its surroundings now seemed appropriate to me. Bringfried Stecklum from the Tautenburg Observatory near Jena was willing to provide them using the 2m telescope there and my doctoral student Giovanna Sonja Temporin was ready to record long-slit spectra in Asiago. Both proved to be fruitful, because the Tautenburg image showed a faint wide nebular arc north of the CCN and the spectra from it interestingly clearly showed a photoionized, but not shocked region. Is the arc ionized by ionizing radiation from the superbubble or from the CCN, or is it even at a different distance? Are the bow and the CCN part of a larger structure? Probably, but it was not stringently provable for us (see above link to the publication from 2007).

A leap into the present and into the near future.

Time flies, as we all know. The CCN soon fell completely out of my focus again, as it no longer seemed to have any interesting scientific open questions in store for me. Many CCN-less years went by – until, to my surprise, I received news of a publication at the end of 2023, which was then published in 2024. Ten Chinese astrophysicists from various universities in China, the USA and the UK, some of them highly renowned, had come together to tackle a very small part of the Criss Cross Nebula using state-of-the-art methods, namely high-resolution integral field spectroscopy (see last link in the summary above)!

Why they did this at all was mentioned several times: Already in the introduction they wrote: "The small distance, cross-like morphology, low shock velocity, and complex large-scale environment make the CCN a unique object for studies of shocks". Towards the end of the extensive publication, they again pointed out that the CCN is an ideal laboratory for studying microstructures in shocked regions and testing shock models. – And the main result of this detailed study: Even in the small area of the CCN examined, extremely complex processes are at work, best explained by several shock fronts and additional ionizing radiation originating from the shocked gas. Where do the shocks originate? That remained unclear.

This team of authors seems to have tasted blood, so to speak, and wanted to take on this "unique" CCN again. According to the end of their publication, they have already carried out high-resolution studies of hydrogen (HI) and have also carried out extensive integral field spectroscopy – and this for the entire (!) CCN. Their final sentence ends as follows: "... we expect to come back and present more scientific results soon".

Well, the Criss-Cross Nebula has finally even attracted considerable attention in international astrophysics!

                                                                                                            Ronald Weinberger

                                                                         https://de.wikipedia.org/wiki/Ronald_Weinberger

PS: May the new extremely detailed and truly beautiful images of the Criss-Cross Nebula obtained at the Brentenriegel Observatory help to permanently anchor this rare celestial object in the memory of many people interested in astronomy (and aesthetics)!