Mai 2011: Abell Katalog der Planetarischen Nebel

3. Mai 2011 - g.grutzeck

Planetarische Nebel (PN) gehören in der Hobbyastronomie neben Galaxien und Sternhaufen zu den am häufigsten beobachteten Objekten am nächtlichen Himmel. Die bekanntesten Vertreter der Planetarischen Nebel sind sicherlich die vier Objekte M 27, M 57, M 76  und M 97 aus dem Katalog von Charles Messier aus den Jahren 1771 bis 1780.
Es gibt zahlreiche Kataloge, die sich speziell Planetarischen Nebeln widmen. Zwei im Amateurbereich bekannte Kataloge sind zum einen der bekannte P-K Katalog von LuboÅ¡ Kohoutek und Lubos Perek aus dem Jahr 1967 mit 1.036 Einträgen [1,2], der im Jahre 2001 von LuboÅ¡ Kohoutek noch mal neu aufgelegt und auf 1.759 Einträge erweitert wurde[3]. Der zweite bekannte Katalog ist der  Strasbourg-ESO Catalogue of Galactic Planetary Nebulae (SEC) von Agnes Acker et al. aus dem Jahr 1992 mit 1.808 Einträgen [4].
In den letzten Jahren hat sich durch den Zugang zu immer größeren Optiken und besseren Kameras auch im amateurastronomischen Bereich die Beobachtung und Fotografie lichtschwacher Planetarischer Nebel für breitere Kreise eröffnet, sodass auch Objekte in den Blickpunkt der Amateure gerückt sind, die in früher weniger bekannten Katalogen verzeichnet sind.
Einer dieser Kataloge ist der PN -Katalog von Georg Ogden Abell aus dem Jahre 1966 [5,6].
Bekannt auch in Amateurkreisen wurde der am 01. März 1927 geborene und bereits im Alter von 56 Jahren 1983 verstorbene amerikanische Astronom vor allem durch seinen Katalog der Galaxienhaufen, den er im Jahr 1958 mit 2.712 Einträgen veröffentlichte [7]. Die darin aufgeführten Galaxienhaufen werden mit Referenz auf den Abell-Katalog in vielen Beobachtungen beschrieben und auf zahlreichen Fotografien dargestellt.
Sowohl der Katalog zu den Galaxienhaufen als auch der zu den Planetarischen Nebeln wurden durch G. O. Abell auf Grundlage einer Auswertung von Aufnahmen mit dem 48"-Schmidtspiegel des Mount Palomar Observatoriums zusammengestellt.
Die im Abell-Katalog der Planetarischen Nebel genannten 86 Objekte umfassen sieben Objekte, die nach heutigem Wissen nicht als Planetarische Nebel eingestuft werden. Im Katalog sind je zwei Objekte aus dem NGC- und aus dem IC-Katalog mit aufgeführt. Warum G. O. Abell diese vier Objekte aus den beiden Katalogen als eigene Objekte mit aufgeführt hat, ist unbekannt. Der NGC-Katalog von J. L. E. Dreyer aus dem Jahr 1888 und die Erweiterung des NGC durch den IC 1 und IC 2 aus dem Jahr 1895 und 1908 waren  G. O. Abell bekannt.
Die Zentralsterne von Abell 46 und Abell 63 sind sehr seltene Bedeckungsveränderliche. Zur Zeit sind nur vier bedeckungsveränderliche
Zentralsterne in planetarischen Nebeln bekannt. Bernd Gährken hat dazu auf seiner Internetseite Informationen zusammen gestellt.[8]
Betrachtet man die Verteilung der im Abell-Katalog geführten PN in einem Planetariumsprogramm, so sieht man, dass diese sich zum größten Teil im Bereich der Milchstraße befinden. Abb.1 zeigt die Milchstraße als graues Band und die Verteilung der Abell-PN und einiger PN aus dem NGC / IC- Katalog, wie sie das Planetariumsprogramm Guide 8 darstellt.
28 der 79 PN haben eine negative Deklination und sind somit von Deutschland aus wegen der geringen Höhe über dem Horizont schwieriger zu beobachten.
Die geringe Helligkeit der Abell-PN lässt diese sowohl in der visuellen Beobachtung wie auch als fotografische Objekte zu einer Herausforderung werden. Eine schöne Beschreibung der Beobachtung und eine Liste der PN als PDF- oder Word-Datei ist bei Stathis Kafalis zu finden. Auch viele andere Beobachter werden auf Stathis Kafalis Seite genannt [9]. Stellvertretend seien hier zwei Beobachter genannt: Martin Schoenball zeigt auf seiner Internetseite seine Zeichnungen der PN [10]. Uwe Glahn hat neben seinen Beobachtungsergebnissen auch DSS-Bilder der PN bereitgestellt [11].
Trägt man die Helligkeitsverteilung der 79 Abell-PN in einer Grafik ein, erkennt man, dass 57 der insgesamt 79 Abell-PN zwischen 14 bis 17 Magnituden hell sind .Zum Vergleich sind alle 130 PN aus dem NGC- / IC I+II- und Messier-Katalog mit in der Grafik eingetragen. Diese sind im Mittel bedeutend heller: 107 der PN aus diesen Katalogen  liegen im Bereich zwischen 10 bis 13 mag [Abb.2].
Abb.3 zeigt die Größenverteilung der Abell-PN.. 56 der 79 Abell-PN haben einen Durchmesser bis 150 Bogensekunden. Im Vergleich dazu sind wieder exemplarisch alle 130 PN aus den  NGC- /  IC I+II- und Messier-Katalogen mit in der Grafik eingetragen. 111 PN dieser Kataloge weisen eine Größe bis 100 Bogensekunden auf. Man sieht, dass die Abell-PN nicht wesentlich größer als die PN der anderen Kataloge sind.
Fazit: Die PN des Abell-Kataloges sind sehr lichtschwach gegenüber den PN aus den drei anderen Katalogen. Der Grund für die Lichtschwäche findet sich schon im Titel von G.O.Abell’s Originalarbeit: "Properties of some old Planetary Nebulae”, übersetzt: “Eigenschaften einiger alter Planetarischer Nebel" [12]. G.O.Abell schreibt in seinem Abstract zum Katalog als Erklärung zur Lichtschwäche der PN: "Most of these objects are large and faint and are probably at an advanced stage in their evolution as planetary nebulae." Übersetzt man diesen Text, so beschreibt Abell, dass die meisten der Objekte in seiner Untersuchung groß und lichtschwach sind. Sie befinden sich in einem fortgeschrittenen Alter ihrer Entwicklung als Planetarische Nebel.
Vergleicht man die Größe der PN, so liegen Sie sie im Schnitt aber gleichauf. Auch die Verteilung am nächtlichen Himmel ist vergleichbar mit den NGC- / IC I+II- und  Messier- Katalogen.
Zur Beobachtung der PN trifft die Beschreibung von Stathis Kafalis, die er auf seiner Homepage veröffentlicht hat, genau den Punkt [8]: "Als George Abell 1966 seinen Katalog mit 86 planetarischen Nebeln zusammenstellte, die er auf den POSS- Platten entdeckt hatte, ahnte er sicher nicht, welche Faszination sie einmal als Deep Deep-Sky Sky-Objekte für visuelle Beobachter ausüben werden. Die meisten dieser Sternhüllen sind weit ausgedehnt und leuchten mit einer sehr geringen Flächenhelligkeit. Einige heben sich auch unter besten Hochgebirgsbedingungen gerade eben vom Himmelshintergrund ab, einige zeichnen sich durch einen bemerkenswerten Detailreichtum aus, andere zeigen eine hohe Intensitätsbandbreite. In dieser enormen Vielfalt der Erscheinungsformen liegt wohl der besondere Reiz, die Grenzen von Material und Beobachtungstechnik auszutesten. Bei der visuellen Beobachtung ist ein großes Teleskop nicht das Entscheidende, viel wichtiger ist ein dunkler transparenter Himmel, genaue Karten und ein [OIII]-Filter. Man lasse sich dabei durch die geringen fotografischen Helligkeiten und der oft fahlen Bilder im POSS nicht entmutigen, das Auge ist im Grünen sehr empfindlich und der Filter steigert in den meisten Fällen den Kontrast enorm."
Fotografisch sind die Bedingungen, um die PN abzulichten, ähnlich wie bei der Beobachtung. Ein dunkler Himmel ohne Lichtverschmutzung ist für die Fotografie der Objekte mit entscheidend, um bei der Belichtung genug Kontrast zwischen den schwachen Ausläufern der PN und dem Himmelshintergrund erzielen zu können.
Der Einsatz eines [OIII]- und Hα-Filters, sind ein wunderbares Hilfsmittel, um genau den Kontrast herzustellen.
Außerdem lässt der Einsatz eines [OIII]- und Hα-Filters auch die Fotografie an einem lichtverschmutzten Ort zu. Hier setzt aber die Flächenhelligkeit der Objekte im Verhältnis zum Himmelshintergrund Grenzen.

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Abb. 1: Verteilung der Abell-PN und einiger PN aus dem NGC/IC- Katalog am Himmel, Darstellung dem Planetariumsprogramm Guide 8. Abb. 2: Grafik der Helligkeitsverteilung der 79 Abell-PN im Vergleich zu den 130 PN aus dem NGC-/IC I+II- und Messier-Katalogen.
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Abb. 3: Grafik der Größenverteilung der Abell-PN im Vergleich zu den 130 PN aus den  NGC-/IC I+II- und Messier-Katalogen. Abb. 4: Abell Nr. 4; Autor: Wilfried Wacker; Aufgenommen am 30. Oktober 2010 in seiner Cassiopeia Sternwarte Steinfurt; Aufnahmeoptik: Eigenbau Newton 16" f/4,5; Kamera: Watec 120N; Montierung: GEM mit MTS-3-Steuerung; Belichtungszeit: 99 x 10 Sekunden.
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Abb. 5: Abell Nr. 21; Autor: Thomas Tuchan; Aufgenommen am 12. Februar 2008 in Weidach/Blaustein; Aufnahmeoptik: ATD 10"; Kamera: Canon EOS 20Da bei ISO 800; Montierung: Fornax 51; Belichtungszeit: 30 x 300 Sekunden. Abb. 6: Abell Nr. 21;  Autor: Andreas Rörig;  Aufgenommen am 17. und 18. Dezember 2007 in Wilsenroth/Westerwald;  Aufnahmeoptik: 300mm Newton f/4,5 mit Paracorr Komakorrektor; Kamera: SBIG ST10XME, Ohne Binning (Hα, OIII), 2×2 Binning (RGB); Montierung: Alt 5 ADN; Belichtungszeit: Hα: 14 x 600s, [OIII]: 8 x 600s, R: 10 x 300s, G: 5 x 300s, B: 6 x 450s; Filter: Astronomik LRGB Typ II, Hα (13nm), [OIII] (13nm); Bemerkung: Kalibrierung (Dark und Flat), Deblooming, Registrierung und Kombination wurden mit der vom Bildautor entwickelten Software Regim vorgenommen.
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Abb. 7: Abell Nr. 24; Autor: Wilfried Wacker; Aufgenommen am 30. Oktober 2010 in seiner Cassiopeia Sternwarte Steinfurt; Aufnahmeoptik: Eigenbau Newton 16" f/4,5 mit 0,5 fach. Fokalreducer; Kamera: Watec 120N; Montierung: GEM mit MTS-3-Steuerung; Belichtungszeit: 138 x 10 Sekunden. Abb. 8: Abell Nr. 24; Autor: Andreas Rörig; Aufgenommen am 29.Januar und 14.Februar 2009 in Wilsenroth/Westerwald; Aufnahmeoptik: 300mm Newton f/4,5 mit Paracorr Komakorrektor; Kamera: SBIG ST10XME, Ohne Binning (Hα, [OIII]), 2×2 Binning (RGB); Montierung: Alt 5 ADN; Belichtungszeit: L: 16 x 300s, Hα: 10 x 600s, R: 6 x 300s, G: 6 x 300s, B: 6 x 450s; Filter: Astronomik LRGB Typ II, Hα (13nm); Bemerkung: Kalibrierung (Dark und Flat), Deblooming, Registrierung und Kombination wurden mit der vom Bildautor entwickelten Software Regim vorgenommen.
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Abb. 9: Abell Nr. 24; Autor: Chris Schur; Aufgenommen in Payson/Arizona; Aufnahmeoptik: 12,5" Newton f/5; Kamera: SBIG ST10XME mit Wasserkühlung; Montierung: Astrophysics 1200 QMD; Belichtungszeit: : LRGB = 60:20:20:20 (RGB mit 2×2-Binning), RGB wurde im Verhältnis 1: 1,05 : 1,11 kombiniert; Filter: : AstroDon RGB Tricolor; Bemerkung: Bildbearbeitung mit Maxim DL, Gralaks Sigma, Photoshop, PixInsight, CCDOps Debloomer. Abb. 10: Abell Nr. 31; Autor: Andreas Rörig; Aufgenommen am 17.02., 18.02., 02.03., 17.03. und 20.03.2009; in Wilsenroth/Westerwald; Aufnahmeoptik: 300 mm Newton f/4,5 mit Paracorr Komakorrektor; Kamera: SBIG ST10XME, Ohne Binning (Hα, OIII), 2×2 Binning (RGB); Montierung: Alt 5 ADN; Belichtungszeit: Hα: 40 x 600s, OIII: 16 x 600s, R: 6 x 300s, G: 6 x 300s, B: 6 x 450s; Filter: Astronomik LRGB Typ II, Hα (13nm), OIII (13nm); Bemerkung: Kalibrierung (Dark und Flat), Deblooming, Registrierung und Kombination wurden mit der vom Bildautor entwickelten Software Regim vorgenommen.
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Abb. 11: Abell Nr. 31; Autor: Chris Schur; Aufgenommen in Payson / Arizona; Aufnahmeoptik: 12,5" Newton f/5; Kamera: SBIG ST10XME mit Wasserkühlung; Montierung: Astrophysics 1200 QMD; Belichtungszeit: : LRGB = 60:20:20:20 (RGB mit 2×2-Binning), RGB wurde im Verhältnis 1: 1,05 : 1,11 kombiniert; Filter: : AstroDon RGB Tricolor; Bemerkung: Bildbearbeitung mit Maxim DL, Gralaks Sigma, Photoshop, PixInsight, CCDOps Debloomer. Abb. 12: Abell Nr. 33; Autor: Thomas Tuchan; Aufgenommen am 12. Februar 2008 in Weidach/Blaustein; Aufnahmeoptik: ATD 10"; Kamera: Canon EOS 20Da bei ISO 800; Montierung: Fornax 51; Belichtungszeit: 18 x 300 Sekunden.
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Abb. 13: Abell Nr. 33; Autor: Wolfgang Bischof; Aufgenommen am 7. März 2011 in Recklinghausen; Aufnahmeoptik: 8" Newton f/5; Kamera: Starlight Express SXV-H9; Filter: : AstroDon RGB Tricolor.; Belichtungszeit: 3 x 3000s Hα und OIII, 3 x 300s RGB. Abb. 14: Abell Nr. 39; Autor: Thomas Tuchan; Aufgenommen am 09. und 11.Mai 2008 in Weidach/Blaustein; Aufnahmeoptik: ATD 10"; Kamera: Canon EOS 20Da bei ISO 800; Montierung: Fornax 51; Belichtungszeit: 37 x 300 Sekunden.
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Abb. 15: Abell Nr. 43; Autor: Wilfried Wacker; Aufgenommen am 30. Oktober 2010 in seiner Cassiopeia Sternwarte Steinfurt; Aufnahmeoptik: Eigenbau Newton 16" f/4,5 mit 0,5 fach. Fokalreducer; Kamera: Watec 120N; Montierung: GEM mit MTS-3-Steuerung; Belichtungszeit: 115 x 10 Sekunden. Abb. 16: Abell Nr. 61; Autor: Thomas Tuchan; Aufgenommen am 28. September 2008 in Weidach/Blaustein; Aufnahmeoptik: ATD 10"; Kamera: Canon EOS 20Da bei ISO 800; Montierung: Fornax 51; Belichtungszeit: 39 x 300 Sekunden.
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Abb. 17: Abell Nr. 71; Autor: Thomas Tuchan; Aufgenommen am 28. September 2008 in Weidach/Blaustein; Aufnahmeoptik: ATD 10"; Kamera: Canon EOS 20Da bei ISO 800; Montierung: Fornax 51; Belichtungszeit: 48 x 300 Sekunden; Bemerkung: aus einer Arbeit des Astronomen P.Pismis et al. aus dem Jahr 1991 ist es nicht abschließend geklärt, ob Abell 71 ein Planetarischer Nebel oder eine Hα-Region ist. Publications of the Astronomical Society of the pacific, 1991 P. Pismis, I. Hasse, A. Quintero A comparative study of morphology and velocity field of the emission nebulae S153, S207, S211, and A71,http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1991PASP..103..843P/0000848.000.html  

Quellen:
[1]http://cdsbib.u-strasbg.fr/cgi-bin/cdsbib?1967PK….C……1P
[2] http://ned.ipac.caltech.edu/cgi-bin/catdef?prefix=P-K
[3] http://www.aanda.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/aa/full/2001/42/aah2947/aah2947.right.html
[4]http://cdsbib.u-strasbg.fr/cgi-bin/cdsbib?1992ESOPN…1….1A
[5]http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-ref?bibcode=1955PASP…67..258A&simbo=on&submit=submit%20bibcode
[6]http://cdsads.u-strasbg.fr/full/1955PASP…67..258A
[7]http://cdsbib.u-strasbg.fr/cgi-bin/cdsbib?1958ApJS….3..211A
[8] http://www.astrode.de/zentralst.htm
[9] http://www.stathis-firstlight.de/deepsky/abell.htm
[10]http://www.schoenball.de/astronomie/projekte/abellpn.htm
[11]http://www.deepsky-visuell.de/Projekte/AbellPN.htm
[12] http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-iarticle_query?1966ApJ…144..259A&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf