Juni 2010: Der Cirrusnebel

11. August 2010 - g.grutzeck

Das Sternbild Schwan gehört zu den markanten Vertretern des Sommersternenhimmels. Innerhalb der Grenzen dieses Sternbilds finden sich viele bekannte Objekte für die Beobachtung und die Fotografie. Zu den prominenten Objekten im Schwan gehört der sogenannte Cirrus- oder auch Schleiernebel, eine Ansammlung von Emissions- und Reflexionsnebeln, die einen zusammenhängenden Komplex bilden. Im Englischen wird dieser Nebelkomplex als "Bridal Veil Nebula" bezeichnet, was übersetzt Brautschleiernebel heißt. Wer die Bezeichnung "Cirrusnebel" geprägt hat, ist nicht bekannt, es liegt nahe, dass sich die Bezeichnung Beobachtern aufgrund der Ähnlichkeit von Teilen des Nebelkomplexes mit Cirruswolken aufgedrängt hat. Zum Nebelkomplex gehören zahlreiche Objekte, die einzeln im NGC-Katalog verzeichnet sind. Den hellsten östlichen Teil des Nebelkomplexes bildet NGC 6992, den hellsten westlichen Teil NGC 6960. NGC 6960 wird im deutschen Sprachraum auch als "Sturmvogelnebel" bezeichnet, an dessen Spitze sich der Stern 52 Cyg befindet.

Folgende Entdecker sind für die Bestandteile des Cirrusnebelkomplexes zu nennen:

Weitere Daten zu der Entdeckungsgeschichte rund um den Cirrusnebel sind in dem Buch "Nebel und Sternhaufen" von Wolfgang Steinicke zu finden [1].

Beim Cirrusnebel-Komplex handelt es sich nach heutigem Kenntnisstand um den Überrest einer Supernova, allerdings konnte noch kein Sternüberrest dieser SN bestimmt werden. Die Angaben des Alters schwanken je nach Quelle zwischen 15.000 und 40.000 Jahren. Die “Druckwelle” der Explosion hat das Material des ursprünglichen Sterns zur heute sichtbaren “Nebelblase” am Himmel auseinandergetrieben. Der gesamte Komplex dehnt sich am Himmel über etwa 3 Grad aus.

Die Astronomen William P. Blair, Ravi Sankrit und John C. Raymond untersuchten im Jahre 2005 mit Hilfe des HST den Cirrusnebel im H-Alpha- und [OIII]-Licht, wobei am Nebelrand ionisierter Wasserstoff und Sauerstoff mit interstellarem Material in Wechselwirkung treten. Die Untersuchungen haben ergeben, dass sich die bei der Explosion freigesetzten Teilchen mit einer Geschwindigkeit von etwa 180 km/s expandieren. Zugleich wurde bei der Untersuchung die Entfernung des Cirrusnebels mit (540 +100/-80) pc bestimmt [2]. Aus Entfernung und Expansion ergibt sich von der Erde aus gesehen eine scheinbare Ausdehnung des gesamten Nebelkomplexes von ca. 0,07 bis 0,08 Bogensekunden pro Jahr.

Die Expansionsgeschwindigkeit der Nebelblase ist jedoch nicht an allen Stellen einheitlich und auch die Wechselwirkungen mit dem interstellaren Material variieren je nach Zusammensetzung der durch die Explosion freigesetzten Gase und der Zusammensetzung der interstellaren Materie. Dadurch entstehen variantenreiche Strukturen, die das uns bekannte Erscheinungsbild des Cirrusnebel-Komplexes bestimmen. Abb. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Aufnahme, die 1995 mit der mit der WFPC2-Kamera des Hubble-Weltraumteleskops gemacht wurde. Die Die Aufnahme ist eine Kombination aus drei Einzelbildern, die den Nebel im Licht dreier verschiedener Elemente abbilden. Blaue Bildbestandteile zeigen Emissionen des zweifach ionisierten Sauerstoffs, rote Bestandteile bilden Licht des einfach ionisierten Schwefels ab. Grüne Bildbestandteile schließlich sind Emissionsgebiete von Wasserstoffatomen [3].

Neueste Untersuchungen des Sterns KPD 2055+3111 in NGC 6992, dem hellen nordöstlichen Teil des Nebels durch die Astronomen William P. Blair, Ravi Sankrit, Sharon I. Torres, Pierre Chayer und Charles W. Danforth im Februar 2009 im ultravioletten Spektrum haben ergeben, dass dieser Stern hinter dem Cirrusnebel steht und die für den Stern ermittelte Entfernung von (576 +- 61) pc damit in Einklang mit der oben erwähnten Entfernungsbestimmung für den Cirrusnebel-Komplex selbst steht [4].

Neben der Möglichkeit, dass eine einzige Supernova dem Cirrusnebel-Komplex zugrunde liegt, gibt es verschiedene aktuelle Untersuchungen, die darauf hin deuten, dass es eventuell zwei getrennten Ereignisse waren. Nach einer Radioteleskop-Beobachtung aus dem Jahre 2002 von B. Uyaniker, W. Reich, A. Yar, R. Kothes und E. Fürst könnte der Supernova-Überrest durch zwei Supernova-Ereignisse geformt worden sein [5]. Eine weitere Untersuchung der Astronomen X. H. Sun, W. Reich, J. L.  Han, P. Reich, R Wielebinski aus dem Jahr 2006 unterstützt diese These [6].

Beobachtung:

Der Cirrusnebel hat eine Ausdehnung von drei Grad am Himmel, das entspricht dem sechsfachen Mondurchmesser. Unter sehr gutem dunklen Himmel sind die hellsten Teile des Nebels, NGC 6960 und NGC 6995 schon in einem 10×50-Fernglas zu sehen. Uwe Glan fertigte eine Zeichnung durch ein 20×125-Fernglas an [7]. Um den Nebelkomplex besser studieren zu können, ist der Einsatz eines [OIII]-Nebelfilters sehr sinnvoll.
Mit einem solchen Filter ausgestattet, ist der Nebel auch schon in kleineren Fernrohren ab 100 mm Öffnung zu beobachten. Mit größeren Öffnungen wird es zu einem Genuss, mit dem Fernrohr durch den Nebel zu wandern. Selbst unerfahrene Beobachter, wie die Besucher der Volkssternwarte Bielefeld / Ubbedissen, sind bei dem Anblick des Nebelkomplexes begeistert. Die Volkssternwarte liegt am östlichen Rand von Bielefeld und ist dadurch durch Lichtverschmutzung stark eingeschränkt. Mit einem [OIII]-Filter ist der Cirrusnebel aber auch dort ein sehr lohnendes Objekt. Einen Bericht zur Beobachtung ist hier zu finden [8].

Fotografie:

Durch seine schon erwähnte Ausdehnung von 3 Grad am Himmel eignet sich der Nebelkomplex gerade auch für die Fotografie mit kleineren Brennweiten. Auch hier kann der Einsatz von Filtern wie dem [OIII], aber auch dem H-Alpha-Filter, sehr hilfreich sein. Dunklen Himmel vorausgesetzt, ist aber auch möglich, ohne Filter zu arbeiten. Selbst mit Objektivbrennweiten von 10 mm ist der Nebelkomplex auf Übersichtsaufnahmen der Milchstraße zu entdecken. Steigert man die Aufnahmebrennweite, so werden immer mehr Details des Nebels erkennbar. Die Beiträge der Bildautoren zeigen das in beeindruckender Weise.

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Abb. 1: Dr. Michael Schröder, Cirrusnebel mit Schmalbandfiltern in der Übersicht vom 30.10.2009. Kamera war eine Canon EOS 450Da auf einer Celestron CGEM Montierung mit einem 85-mm-Objektiv bei f/2.2. Es wurde bei ISO 800 ein Bild erstellt mit folgenden Belichtungszeiten: H-Alpha 34 x 90 s, [OIII] 34 x 60 s. Die Bilddaten wurden dann zu einem LRGB Bild verarbeitet: L: H-Alpha und [OIII], R: H-Alpha, G: OIII, B: künstlich aus R und G. [OIII] Abb. 2: Dr. Michael Schröder, Cirrusnebel in der Übersicht vom 29.05.2009. Kamera war eine Canon EOS 450Da auf einer Celestron CGEM Montierung mit einem 100-mm-Objektiv bei f/6.3. Es wurde mit 800 Asa ein Bild erstellt mit der Belichtungszeit von 10 x 300 s. Autoguiding mit einer ALCCD5 Kamera an einem Celstron C9.25.
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Abb. 3: Harald Strauss, Übersicht um NGC 6960 vom 24.08.2009. Kamera war eine Canon EOS 1000D. Als Aufnahmegerät wurde eine 6″-Flatfieldkamera mit 500 mm Brennweite verwendet. Die Belichtungszeiten waren 12 x 5 min. Abb. 4: . Meuser, westlicher Teil um NGC 6960. Aufgenommen am 13.10.2009. Aufnahmeort war 40723 Hilden. Es wurden folgende Geräte verwendet: InED Refraktor 70/420 für die Bildaufnahme und ein Skywatcher 102/660 mit AllCD5 für das Guiding auf einer EQ6 Synscan. Die verwendete Kamera war eine unmodifizierte Canon EOS 400D. Aufnahmedaten: eine Aufnahme mit 7min als Testaufnahme und dann 5x 10min bei 400 ASA mit internem Dunkelbildabzug durch einen Baader UHC Filter. Verarbeitet wurden die entstandenen RAW Bilder anschließend mit dem DeepSkyStacker und Photoshop CS2.
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Abb. 5: Josef Gräf, westlicher Teil NGC 6960 vom 22.08.2009. Aufnahmestandort war wieder Gießen. Als Kamera kam eine Canon Eos 40Da an einem Newton mit 1000mm Brennweite und f/5 zum Einsatz. Belichtet wurde 17x600s bei 1600 Asa. Abb. 6: Peter Wölfle, westlicher Teil NGC 6960 vom 24.07.2009. Aufnahmeoptik war ein Newton mit 1623 mm Brennweite und f/5.2. Als Kamera kam eine modifizierte Canon Eos 5D bei ISO 1000 zum Einsatz. Es wurden Aufnahmen mit 6 x 300 s und 2 x 180 s mit eingeschalteter Autodarkfunktion der Kamera belichtet.
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Abb. 7: Harald Strauss, östlicher Teil mit NGC 6992 vom 24.08.2009. Kamera war eine Canon EOS 1000D. Als Aufnahmegerät wurde eine 6″-Flatfieldkamera mit 500 mm Brennweite verwendet. Die Belichtungszeiten waren 12 x 5 min. Abb. 8: Josef Gräf, östlicher Teil NGC 6992/5 vom 15.08.2009. Aufnahmestandort war Gießen. Als Kamera kam eine Canon EOS 40Da an einem Newton mit 1000 mm Brennweite und f/5 zum Einsatz. Belichtet wurde 13 x 600 s bei ISO 1600.
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Abb. 9: Andreas Rörig, östlicher Teil NGC 6992/5 vom 11.07.2005 und 29.08.2005. Aufnahmestandort war Wilsenroth / Westerwald. Als Kamera kam eine SBIG ST-10XME und eine Canon EOS 300D an einem Vixen R200SS Newton f/4 zum Einsatz. Als Montierung diente eine Alt 5 ADN. Belichtungszeiten: ST-10XME für L:9 x 600 s und EOS 300d für RGB 11 x 300 s. Das L-Bild wurde durch einen Rotfilter aufgenommen und daraus entstand in Kombination mit den RGB Daten die hier gezeigte Aufnahme. Abb. 10: Peter Wölfle, östlicher Teil NGC 6960 vom 26.07.2009. Aufnahmeoptik war ein Newton mit 1623 mm Brennweite und f/5.2. Als Kamera kam eine modifizierte Canon EOS 5D bei ISO 1000 zum Einsatz. Es wurden Aufnahmen mit 6 x 300 s und 2 x 180 s mit der Autodarkfunktion der Kamera belichtet.
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Abb. 11: Harald Strauss, östlicher Teil NGC 6992 vom 24.08.2009. Kamera war eine Canon EOS 1000D. Als Aufnahmegerät wurde ein 14″-Hypergraph mit 1090 mm Brennweite verwendet. Die Belichtungszeiten waren H-Alpha-Aufnahmen mit 53 x 120 s. Abb. 12: Harald Strauss, östlicher Teil NGC 6992 vom 24.08.2009. Wie Abb.11, nur dass hier noch zusätzlich für das entstandene Bild in H-Alpha-BG noch Belichtungszeiten für G: 16 x 120 s und B: 20 x 120 s gesammelt wurden.
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Abb. 13: Björn Gludau, Übersichtsaufnahme de Nebelkomplexes. Kamera war eine modifizierte Canon Eos 350D. Es wurde 140 min durch einen 4 ” Refraktor bei f/4.3 belichtet.  

Quellen:
[1] http://www.klima-luft.de/steinicke/
[2] The Astronomical Journal, Volume 129, Issue 5, pp. 2268-2280 http://iopscience.iop.org/1538-3881/129/5/2268/fulltext
[3] http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1995/11/image/a/results/100/layout/thumb/
[4] The Astrophysical Journal, Volume 692, Issue 1, pp. 335-345 (2009) http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=2009ApJ…692..335B
[5] Astronomy and Astrophysics, v.389, p.L61-L64 (2002)
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=2002A&A…389L..61U
[6] Astronomy and Astrophysics, Volume 447, Issue 3, March I 2006, pp.937-947
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=2006A&A…447..937S
[7] http://www.deepsky-visuell.de/Zeichnungen/Cirrusnebel.htm
[8] http://www.astronomie.de/fachbereiche/deep-sky/spezial/ngc-6992/index.htm