November 2007 – Der Bubble Nebel

9. März 2008 - g.grutzeck

Es gibt im Weltraum, den wir des Nachts mit unseren Augen beobachten und in der neueren Zeit auch mit Kameras ablichten, so einige Objekte, bei dehnen wir nicht nur einfach eine Ansammlung von Materie erkennen, sondern in der Form des Objektes eine geometrische Form sehen. Da gibt es zum Beispiel den “Nordamerika-Nebel”, NGC 7000, eine Gaswolke aus ionisiertem Wasserstoffgas, die von der Erde aus so aussieht als wenn dort Nordamerika am Himmel als Karte hängt. Ein weiteres Beispiel ist auch der “Hantelnebel”, M 27, ein planetarischer Nebel, der die Form einer Hantel im Fernrohr hat.
Als ich meinem Sohn Simon, 9 Jahre alt, er hat gerade ein Jahr mit Englisch in der Grundschule hinter sich, einmal eine Aufnahme von dem Objekt, das hier genauer unter die Lupe genommen wird, zeigte und ich ihm den englischen Namen sowie die deutsche Übersetzung dazu , sagte er nur: “Klar, das sieht genauso aus wie eine Kaugummiblase. Übrigens, hast Du noch Kaugummis, dann kann ich Dir auch einen Gasnebel machen !” Das nennt er angewandte Physik!
Was ich meinem Sohn damals am Bildschirm zeigte, wurde schon am 3. November 1787 vom deutsch-britischen Astronom William Herschel [1] mit einem 18,7-Zoll-Newtonfernrohr, das eine Brennweite von 6,10 Metern besaß, entdeckt.
Der “Bubble-Nebel”, wie er im englischen Sprachraum genannt wird, steht im Sternbild Cassiopeia. Die am häufigsten verwendete Katalogbezeichnung ist die aus dem “New General Katalog” [2], dort hat der Nebel die Nummer NGC 7635. Eine andere Bezeichnung aus dem Katalog von Lynds ist LBN 548. Die Koordinaten lauten: Rektaszension 23h 20min 46s und Deklination +61° 12′ 44″;. Die Blase ist ein Teil des Nebelgebietes Sharpless 162.
Der Bubble-Nebel steht in unmittelbarer Umgebung zu dem offenen Sternhaufen M 52 und ist etwas weiter weg noch von den Gasnebeln NGC 7538 sowie Sharpless 161 und 159 umgeben, was ihn auch für großflächige Fotografien sehr reizvoll macht. Er hat einen scheinbaren Durchmesser von 15 mal 8 Bogenminuten. Seine Helligkeit wird visuell mit 11 Magnituden angegeben. Erst mit einem Fernrohr mittlerer Größe zeigt sich der hellere Teil des insgesamt geschlossenen Nebelbogens um den 8.7 mag hellen, erzeugenden Stern SAO 20575 (= BD+60 2522). Andere Nebelstrukturen sind an Beobachtungsplätzen, die durch störendes Licht beeinträchtigt sind, nur zu erahnen. Für feinere Strukturen ist ein dunkler Beobachtungsplatz notwendig. Der Bubble-Nebel ist ca. 7100 Lichtjahre von uns entfernt und hat einen wahren Durchmesser von ca. 10 Lichtjahren.
NGC 7635 sowie der Gasnebel Sharpless 162, indem sich die Gasblase befindet, bestehen aus ionisiertem Wasserstoffgas. Im Inneren der Blase steht ein so genannter Wolf-Rayet-Stern [3]. Sterne dieses Typs sind massereich und gelten als “Tracer” für Sternentstehung, d.h. wo sie stehen, sind vor einigen Millionen Jahren neue Sterne entstanden. Wolf-Rayet-Sterne haben sehr heiße Oberflächen und senden Sternwinde aus, die sich mit recht hohen Geschwindigkeiten ausbreiten. Dabei schaffen sie im umgebenden Medium rundliche Strukturen, wie z.B. auch den bekannten “Crescent-Nebel” NGC 6888 im Cygnus. Man unterscheidet Wolf-Rayet-Sterne mit hohem Kohlenstoffgehalt (WC-Sterne) und solche mit hohem Stickstoffgehalt (WN-Sterne).
Der Wolf-Rayet-Stern in NGC 7635 trägt die Bezeichnung BD+60 2522, wobei “BD” als Abkürzung für “Bonner Durchmusterung” steht [4]. Dieser Stern des Spektraltyps O 6.5 III besitzt die 10- bis 20-fache Masse der Sonne und hat eine Oberflächentemperatur von ca. 34.000 Kelvin. Der von ihm abgegebene Partikelstrom wird mit bis zu 4000 km/s in den umgebenden Weltraum abgestrahlt und bläht dabei das ihn umgebene ionisierte Wasserstoffgas zu einer Blase auf. Die Blase selbst ist nicht gleichmäßig strukturiert, sondern weist Verdichtungen auf [5]. Die Erklärung für diese Verdichtungen ist, dass die Strahlung des Sterns auf unterschiedlich dichte Ansammlungen ionisierten Wasserstoffs aus dem Umfeld der Gasblase trifft, sie komprimiert und dadurch die Strukturen bildet [6, 7, 8].

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Abb. 1: zeigt eine Übersichtsaufnahme der Region um den Nebel im Ha-Alpha Licht. Entstanden mit einem 135 mm Objektiv und einen 11 NM Astronomik Ha-Filter. Belichtet wurde 4 mal 15 min mit einer Atik 16 HR Abb. 2: NGC 7535 ist hier mit dem offnen Sternenhaufen M 52 zu sehen. Peter Knappert nahm dieses Bild am 18.08.2007 in Villingen-Schwenningen/Schwarzwald in 800 m Höhe auf. Ein TMB APO 105 mm mit 650 mm Brennweite kam zum Einsatz. Eine digitale Spiegelreflexkamera vom Typ Canon Eos 30D, die für die Sternenfotografie umgebaut wurde, belichtet 10 mal 7 min bei 800 Asa.
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Abb. 3: Dieter Willasch nahm das gleiche Feld um M52 mit NGC 7635 mit eine Alccd 6c CCD Kamera auf. Die Belichtungszeit betrug 10 mal 5min durch einen Idas LPS Filter. Als Opik kam eine Optik der Firma TMB mit 130 mm Öffnung und 780 11mm Brennweite zum Einsatz. Abb. 4: Mit 6 Zoll Öffnung und einer Atik 16 HR wurde das Bild von Markus Lienhard belichtet. Ein Schmidt-Newton-Fernrohr sammelte einmal 10 Minuten Licht für das L-Bild und  für die Farbkanäle RGB jeweils 3 Minuten im 2×2-Binningmodus. Aufnahmeort war Egg / Zürcher Oberland am 16.11.2006.
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Abb. 5: Thomas Tuchan hat sein 10-Zoll-ATD auf einer Fornax 51 Montierung dazu benutzt, den Nebel auf den Chip seiner Canon EOS 20Da zu belichten. Es wurden  15 Aufnahmen gemittelt zu jeweils 300 Sekunden bei ISO 1600. Weidach / Blaustein war am 22.09.2006 um ca. 3:30 Uhr der Aufnahmeort dieses Bildes. Abb. 6: Dieses Bild entstand nicht wie gewöhnlich durch ein "LRGB-Verfahren"oder durch eine "DSLR-Kamera" wie die vorherigen Bilder, sondern es wurde durch spezielle Linienfilter aufgenommen. Thomas Wahl belichtete das Bild durch einen Takahashi Epsilon 160 F 1:5.3 mit einer Starlight Express Kamera SXV-H9. Es wurden 16 Aufnahmen im H-Alpha-Licht mit jeweils 300 Sekunden sowie 8 Aufnahmen im [OIII]-Licht und [SII]-Licht mit jeweils 300 Sekunden zu diesem Bild vereint. Die Aufnahme entstand am 05.08.2007.

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Abb. 7: s  Wie man die digitalen Daten der Linienfilter im fertigen Bild hinterher darstellen kann, sieht man an den beiden Bildern von Andreas Hänel. Beide Bilder sind aus den gleichen Daten entstanden. Es wurde für die H-Alpha-Linie sowie für die [SII]- und [OIII]-Linie jeweils 3 mal 1.800 Sekunden belichtet. Bei Abb. 7 wurden die Daten des [SII]-Linienfilters der Farbe rot zugeordnet und die beiden anderen mit dem H-Alpha-Filter sowie dem [OIII]-Filter gewonnenen Teilbilder den Farben Grün und Blau. Abb. 8: Aufnahmedaten wie Abb. 7. Bei Abb. 8 wurden die Bilder  im H-Alpha-Licht der Farbe Rot zugeordnet und die durch den [SII]-Filter sowie den [OIII]-Filter belichteten Teilbilder den Farben Grün und Blau.
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Abb. 9: Auch dieses Linienfilterbilder demonstriert zwei unterschiedliche Darstellungen der gleichen Daten. Es wurde von Gerald Willems die H-Alpha-Linie 8 mal 10 Minuten, der Rotkanal  5 mal 5 Minuten mit normalem Rotfilter und durch einen  [OIII]-Linienfilter 3 mal 5 Minuten belichtet. Nun wurde für Abb 9. der Rotkanal mit dem H-Alpha-Kanal zu 50 % überlagert und dann mit dem [OIII]-Bild als Falschfarbenbild zusammengesetzt. Abb. 10:  Aufnahmedaten wie Abb. 9. Bei Abb 10. wurden für die Farbe Rot das [OIII]-Bild, für die Farbe Grün das H-Alpha-Bild und für die Farbe Blau ein [SII]-Bild gewählt.
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Abb. 11: Rene Rogge hat am 02.10. sowie am 04.10 und 05.10.2007 dieses LRGB-Bild aufgenommen. Instrument war ein umgebauter 12-Zoll-Newton der Firma Orion, der auf einer Alt 5 ADN montiert ist. Zum Einsatz kam eine Atik 16 HR Kamera mit Astronomic IIc Filtern sowie ein Paracorr Komakorrektor. Belichtet hat Rene Rogge am 02.10 für das L-Bild 3 mal 600 Sekunden. Für den Rotkanal 3 mal 300 Sekunden, für den Grünkanal 3 mal 250 Sekunden und für den Blaukanal 3 mal 321 Sekunden. Die RGB-Kanäle wurden im 2-mal-2-Binningmodus aufgenommen. Ergänzt wurden die Bildinformationen mit Aufnahmen ohne Binning mit folgenden Belichtungszeiten: am 04.10 im Rotkanal 3 mal 900 Sekunden, im Grünkanal 3 mal 747 Sekunden sowie am 05.10.2007 im Blaukanal mit 3 mal 963 Sekunden. Abb. 12:  Ein weiteres Ergebnis zu der interessanten Region um den Bubble-Nebel mit M 52 hat Frank Bischoff mit seiner für die Astronomie umgebauten Canon EOS 350D erzielt. Aufnahmedatum war der 15. Oktober 2007.Es kam ein Fernrohr der Marke Pentax SDHF 105 mit 700-mm-Brennweite zum Einsatz. Er belichtete 2 mal 45 Minuten bei 400 ISO. Das Fernrohr ist montiert auf einer Vixen GP Montierung und wurde per Off-Aaxis-Guider und einer Pictor 201 XT Kamera nachgeführt.
Bild 13  
Abb. 13: NGC 7635, von Marcus Wienecke zunächst aufgenommen mit einer Starlight SXV-H9 an einem Vixen ED80 mit 0,8-fachem-Fokalreduktor (Williams). Der kleine Refraktor lief auf einem 12"-SCT mit. Die Belichtung betrug 40 x 6 Minuten (H-Alpha für Luminanzbild). Das RGB-Bild wurde mit einer Canon EOS 300Da angefertigt.

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/William_Herschel
[2] http://de.wikipedia.org/wiki/New_General_Catalogue
[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Wolf-Rayet-Stern
[4] http://de.wikipedia.org/wiki/Bonner_Durchmusterung
[5] http://adsabs.harvard.edu/abs/2002AJ….124.3313M
[6] http://adsabs.harvard.edu/abs/2003RMxAC..15…62C
[7] http://adsabs.harvard.edu/abs/2004RMxAC..22..136V
[8] http://adsabs.harvard.edu/abs/2002AJ….124.3305M