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M27 Planetarischer Nebel

Einführung

Der planetarische Nebel M27 – auch bekannt als Hantelnebel oder Dumbbell Nebula – ist einer der hellsten und am besten untersuchten planetarischen Nebel. Er liegt im Sternbild Fuchs (Vulpecula), rund 1.220 Lichtjahre entfernt, und ist das Endstadium eines sonnenähnlichen Sterns, der seine äußeren Hüllen abgestoßen hat.

Astrophysikalische Besonderheiten

  1. Entstehung

    • Der Zentralstern war ursprünglich ein Stern von etwa 1–3 Sonnenmassen.

    • Vor ca. 9.000 Jahren begann er, in der Asymptotischen Riesenastphase (AGB) seine Hüllen abzuwerfen.

    • Der heute sichtbare Nebel ist expandierende, ionisierte Gasmaterie mit einer Ausdehnung von rund 2,5 Lichtjahren.

  2. Kernregion (Zentralstern)

    • Der Zentralstern von M27 ist ein heißer Weißer Zwerg mit einer Oberflächentemperatur von ca. 85.000–120.000 K.

    • Masse: etwa 0,56–0,65 Sonnenmassen.

    • Extrem hohe UV-Strahlung ionisiert den Nebel und erzeugt dessen charakteristische Emissionslinien.

  3. Morphologie

    • Bipolare Struktur („Hantel“-Form) mit Filamenten und Knoten.

    • Hohe Expansionsgeschwindigkeiten: 25–35 km/s im inneren Bereich, bis über 50 km/s in äußeren Knoten.

    • Der bipolare Charakter deutet auf asymmetrischen Massenverlust hin, möglicherweise durch einen Begleitstern oder magnetische Felder.

  4. Besonderheit der Ionisation

    • Der Nebel zeigt starke Emissionslinien von zweifach ionisiertem Sauerstoff ([O III] 500,7 nm), was typisch für sehr heiße Zentralsterne ist.

    • M27 gehört zu den hellsten [O III]-Quellen am Himmel.

Kernregion

Chemische Zusammensetzung der Kernregion

Mit „Kernregion“ ist oft der innere Nebelbereich nahe dem Zentralstern gemeint, der durch die stärkste UV-Strahlung geprägt wird. Dort herrschen:

  • Hohe Ionisationsgrade

  • Stark verdünntes, aber sehr heißes Gas (T ~ 10.000–13.000 K im Nebel; bis zu 100.000 K in Schockfronten)

Typische Elementhäufigkeiten (nach Spektralanalysen)
(in Massenanteilen, ungefähre Werte – variieren je nach Modell und Beobachtungsmethode)

ElementIonisationsform dominant im KernbereichTypischer Massenanteil (%)
Wasserstoff (H)H⁺ (ionisiert)70–75
Helium (He)He⁺, He²⁺23–25
Sauerstoff (O)O²⁺ ([O III])~1
Stickstoff (N)N⁺, N²⁺0,1–0,3
Neon (Ne)Ne²⁺, Ne³⁺0,1–0,2
Kohlenstoff (C)C²⁺, C³⁺0,1–0,2
Andere Metalle (Mg, Si, S, Fe)meist mehrfach ionisiertSpuren (<0,1)

Ionisationszonen-Diagramm von M27

Das schematische Ionisationszonen-Diagramm von M27 zeigt, wie sich die chemischen Bestandteile vom Kern nach außen ändern.

Quellenhinweis : Astrophysikalische Informationen und Diagramm - ChatGPT,  Abfrage vom 11.08.2025.

 

Weiterführende Informationen