Hantelnebel

Zwei helle Lappen gaben der Sternhülle ihren Namen

Charles Messier beschrieb das Objekt 1764 im Sternbild Füchschen. Es war der erste entdeckte planetarische Nebel. Der heutige Name Hantelnebel bezieht sich auf zwei auffällige helle Bereiche, die in kleineren Teleskopen eine hantelartige Form ergeben. Tiefere Aufnahmen zeigen zusätzlich schwächere, weiter außen liegende Strukturen.

Der Ursprung ist ein alter Stern, der seine äußeren Gasschichten verloren hat. Der heiße zurückgebliebene Zentralstern beleuchtet dieses Material mit ultravioletter Strahlung. Obwohl der historische Begriff planetarisch lautet, besteht die große Gaswolke nicht aus einer Ansammlung von Planeten. Der Hantelnebel gehört damit zu derselben groben Entwicklungsphase wie der Ringnebel. Seine Form und Helligkeitsverteilung sehen aus unserer Blickrichtung dennoch anders aus.

Kleine Flecken im Bild sind riesige Verdichtungen

Hubble-Aufnahmen eines Teilbereichs zeigen dichte Knoten aus Gas und Staub. Einige wirken wie Finger, die zum Zentralstern zeigen, andere wie einzelne Wolken mit oder ohne Schweif. Die NASA-Beschreibung nennt typische Ausdehnungen von etwa 17 bis 56 Milliarden Kilometern. Was im Bild winzig aussieht, ist damit größer als der Abstand zwischen Sonne und Pluto.

Die Formen liegen an Übergängen zwischen heißem ionisiertem und kühlerem neutralem Material. Strahlung und Gasbewegung wirken auf dichte Verdichtungen anders als auf ihre dünnere Umgebung. Ein Schweif bedeutet deshalb nicht automatisch, dass dort ein Komet durch den Nebel rast. Die sichtbare Form kann sich auch ändern, während Material abgetragen wird und die Sternhülle expandiert. Nahaufnahmen erklären Details, die in einem Gesamtbild nur als dunkle Sprenkel erscheinen.

Nicht jede Gasschicht expandiert gleich schnell

Ein Foto liefert Helligkeit und Form in der Bildebene. Die Bewegung auf uns zu oder von uns weg lässt sich dagegen aus verschobenen Spektrallinien erschließen. Eine 2005 veröffentlichte Untersuchung nahm solche Linien entlang zweier Schnitte durch den Nebel auf. Verschiedene Linien zeichneten verschiedene Bereiche und Bewegungen nach.

Die innere heliumleuchtende Region expandierte in dieser Auswertung mit höchstens etwa sieben Kilometern pro Sekunde. Weiter außen wurden für andere Gasschalen Geschwindigkeiten bis ungefähr 35 Kilometer pro Sekunde ermittelt. Es wäre daher irreführend, dem gesamten Hantelnebel eine einzige genaue Expansionsgeschwindigkeit zuzuschreiben.

Die Studie verglich außerdem den schwachen äußeren Halo mit der Eigenbewegung des Zentralsterns. Eine Wechselwirkung mit dem umgebenden interstellaren Material wurde als Erklärung diskutiert. Damit reicht die Geschichte der Hülle über das helle Hantelmotiv hinaus: Auch ältere Ausströmungen und die Umgebung können ihre Entwicklung prägen.

Sternlicht kann als Hintergrundlampe dienen

Ein anderer Messweg nutzt das Licht des Zentralsterns. Es durchquert auf dem Weg zur Erde Teile der Hülle und des interstellaren Raums. Atome und Moleküle hinterlassen Absorptionslinien. Hochaufgelöste Ultraviolettspektren mit FUSE zeigten beim Hantelnebel besonders viele schmale Linien molekularen Wasserstoffs.

Die zugehörige, 2006 angenommene Untersuchung ordnete Linien dem Stern selbst, dem Nebel oder weiterem Material entlang der Sichtlinie zu. Ihre Geschwindigkeiten halfen dabei, diese Beiträge zu trennen. Die verschiedenen Ionisationszustände passten zudem nicht zu einem völlig einheitlichen Ausstrom. Solche Messungen ergänzen die leuchtenden Gasknoten im Foto um eine andere Perspektive: Ein Stoff kann sich durch verschlucktes Licht verraten, auch wenn er im gewählten Farbbild nicht auffällig leuchtet.

Farben sind ausgewählte Informationen

Die ESO-Gesamtaufnahme verbindet breitbandiges blaues Licht mit eng gefilterter Emission von Sauerstoff und Wasserstoff. Die Zuordnung zu Bildfarben macht die räumlichen Unterschiede gut sichtbar. Hubbles bekannte Detailansicht verwendet wiederum eine andere Mischung von Filtern und Farbzuweisungen.

Ein grüner Bereich bedeutet daher nicht unabhängig vom Aufnahmeverfahren immer dieselbe Temperatur oder denselben Stoff. Für eine wissenschaftliche Deutung gehören Filter, Spektren und das betrachtete Bildfeld dazu. Die Illustration dieses Porträts übernimmt die breite Form des Nebels, ohne eine originale Messkarte seiner einzelnen Knoten zu behaupten.