Nebel und Galaxien

Die Bezeichnung „Nebel“ rührt noch aus den Zeiten des 17./18. Jahrhunderts der Astronomie her. Im Gegensatz zu den Sternhaufen mit punktförmigen Sternen erkannte man im Teleskop, dass viele Objekte unscharfe, verwaschene Flecken blieben. Von Interesse waren sie bei der Suche nach Kometen, denn allzu leicht konnten diese Nebel als neuer Komet missinterpretiert werden. So machte sich Charles Messier mit Hilfe anderer Astronomen an die Arbeit, diese feststehenden Nebelflecken erstmals zu katalogisieren. Daraus entstand der berühmte Messier-Katalog mit 110 Einträgen: von M 1, dem Krebsnebel, bis M 110, einer Begleitgalaxie des Andromedanebels. Einige dieser Nebel konnte man mit der Entwicklung von größeren Instrumenten als Sternhaufen enttarnen, andere blieben mit mehr oder weniger gut erkennbaren Strukturen nebelhaft.
Mit dem Aufkommen der Fotografie und der Spektralanalyse erkannte man zum Ende des 19. Jahrhunderts, dass es unterschiedliche Nebelarten gibt:
Reflexionsnebel sind Staubmassen, die das Licht der umhüllten Sterne oder eines leuchtkräftigen Nachbarsterns reflektieren. Sie sind in der Regel bei der Sternenentstehung übrig gebliebene Staubmassen. Prominentes Beispiel sind die bläulichen Nebel um den Sternhaufen Plejaden (M 45) im Sternbild Stier.

Die Plejaden mit blauen Reflexionsnebeln. (Bild: Torsten Gueths)

Emissionsnebel sind zum einen Wasserstoffwolken, die durch die Energie der in ihnen entstehenden neuen Sterne zum Selbstleuchten angeregt werden (sogenannte HII-Regionen). Prominente Beispiele sind der Orionnebel im Sternbild Orion oder der Omeganebel im Sternbild Schütze.

Der Orionnebel ist der hellste Emissionsnebel. (Bild: Torsten Gueths)

Die Planetarischen Nebel und Supernovareste bilden eine weitere Gruppe von Nebeln, die jedoch das Ende eines Sterns anzeigen und ebenfalls selbst leuchten, angeregt vom verbliebenen Rest des Verursachers.

Der Hantelnebel M 27 ist ein Planetarischer Nebel. (Bild: Torsten Gueths)
Helle Nebel im Messier-Katalog

Galaxien sind abschließend die gewaltigsten Objekte, die sich uns am Nachthimmel als Nebel offenbaren. Es sind riesige Sterneninseln, bestehend aus zehn Millionen bis 500 Milliarden Sternen, verteilt in Durchmessern von 10.000 bis 500.000 Lichtjahren.
Das bekannteste Beispiel ist unsere eigene Milchstraße, die als schimmerndes Band in dunklen Nächten fernab der beleuchteten Städte am Himmel sichtbar ist, besonders im Spätsommer. Unser Sonnensystem befindet sich in dieser diskusförmigen Spiralgalaxie halbwegs zwischen der Kernregion und den Ausläufern.
Weiterhin ist der Andromedanebel (M 31) bereits mit bloßem Auge als Wölkchen erkennbar. Das ist unsere größte Nachbargalaxie, deren Licht 2,5 Millionen Jahre unterwegs war, bis wir es erkennen können. Beobachter am Südhimmel sehen noch zwei Zwerggalaxien, die Kleine und die Große Magellansche Wolke, die in rund 170.000 bis 200.000 Lichtjahren Entfernung von uns liegen.


Die Andromeda-Galaxie M 31 . (Bild: Mark Emmerich/Sven Melchert)

Sternhaufen, Nebel und Galaxien werden allgemein unter dem Begriff „Deep-Sky-Objekte“ zusammengefasst.

Helle Galaxien im Messier-Katalog

Visuelle Beobachtung

Im Gegensatz zu den Sternhaufen, die oft im Fernglas als Nebelfleckchen erscheinen, um sich in größeren Teleskopen als glitzernde Anhäufung von Sternen zu entpuppen, bleibt der Anblick von Nebeln „nebelhaft“. Was wir mit Instrumenten größeren Durchmessers erzielen, sind eine höhere Anzahl erkennbarer Nebel, eine größere Ausdehnung und vermehrte Erkennung von Strukturen. Auch bringt die Wahl eines Standorts mit einer möglichst geringen Lichtverschmutzung einen deutlichen Zugewinn.
Leider erkennen wir sehr selten die Farbe der Nebel. Die Farbdarstellung bleibt der Fotografie vorbehalten. Einzig einige helle, konzentrierte Planetarische Nebel erscheinen dem Auge im Teleskop grünlich.
Es gibt visuell reizvolle Kombinationen von Sternhaufen mit umhüllenden Nebeln, zarte Schleier zwischen den Sternen oder kleine Galaxiengrüppchen neben hellen Vordergrundsternen.
Für die gute Erkennbarkeit der Nebel und Sternhaufen können und müssen wir zum Teil noch weitere Tricks anwenden.

Vorbereitung der Augen

Jeder kennt vermutlich diesen Effekt: Machen wir im Schlafzimmer das Licht aus, sehen wir zunächst schwarz. Nach kurzer Zeit werden erste Schemen erkennbar, und nach einigen Minuten können wir Gegenstände erkennen, wenn etwas Restlicht von draußen ins Schlafzimmer dringt. Unser Auge passt sich also an die Helligkeit an. Doch dieser Prozess dauert bis zu 30 Minuten und darf idealerweise nicht durch helle Lichtquellen unterbrochen werden.

Indirektes Sehen

Der „blinde Fleck“ beim Austritt des Sehnervs des Auges ist sicherlich bekannt. Doch wussten Sie, dass es auch eine Zone gibt, wo die Augen am lichtempfindlichsten sind? Etwas rechts neben dem Zentrum, das am schärfsten abbildet, ist die Netzhaut am lichtempfindlichsten. Daher schauen Sie nachts etwas seitlich am Objekt vorbei und erkennen plötzlich eine größere Ausdehnung des Nebels oder Strukturen, die sie beim direkten Anblick nicht sahen.
Ein berühmtes Objekt ist der „Blinkende Planetarische Nebel“ (NGC 6826) im Sternbild Schwan: Er ändert seine Erscheinung derart, dass er bei direktem Hinsehen nur den Zentralstern zeigt, jedoch beim indirekten Betrachten der Stern in einer hellen Nebelmasse verschwindet. Ebenfalls hilft dieser Effekt beim Auflösen von Kugelsternhaufen in kleineren Teleskopen.

Erscheinung der Nebel

Hier spielt die Psyche eine Rolle: Je nach Erwartungshaltung können wir einen Nebel erkennen oder nicht. Erwarten wir zum Beispiel einen ausgedehnten lichtschwachen Schleier, werden wir den Nebel, der als kompakter unscharfer Stern erscheint, bei unserer Suche übersehen. Und umgekehrt. Die Erfahrung und das Verstehen der Angaben zur Abmessung und Helligkeit eines Nebels sind von großer Wichtigkeit.

Automatische Teleskopsteuerung

Heutzutage ist das Aufsuchen eines Objekts vollautomatisch möglich. Das Zauberwort heißt „Goto“. Das spart Zeit, ist genickschonend, und semiprofessionelle Beobachtungsprogramme sind effizienter durchführbar. Wir möchten jedoch darauf hinweisen, dass es auch nicht unerhebliche Nachteile geben kann. Wenn das Teleskop sich nicht korrekt initialisiert oder ausgerichtet hat, dann fährt es irgendetwas an, aber nicht das gesuchte Objekt.
Ein Beispiel: Sie möchten gerne aus der Stadt heraus die beeindruckende Spiralgalaxie M 51 finden und beobachten. Dazu geben Sie deren Namen ein, drücken „Go“, das Fernrohr surrt und bewegt sich, Sie blicken erwartungsvoll durch das Okular und sehen … nichts!

Die Strudelgalaxie Messier 51 in den Jagdhunden; Aufnahme mit 1250 Brennweite. (Bild: Torsten Gueths)

Ist das Fernrohr am Ende doch nicht richtig ausgerichtet? Wir sind ein Opfer mangelnder Erfahrung, denn dieses Objekt ist lichtschwach, erfordert eine Öffnung von mindestens 10 cm und einen dunklen Himmel (!) mit guter Adaption der Augen. Selbst dann erkennen wir nur zwei lichtschwache Nebelfleckchen. Die auf den Fotos so kräftige Spiralstruktur offenbart sich dem Betrachter erst ab Öffnungen von 20 cm unter dunklem Landhimmel als ganz zarte Nebelschleier. Wenn große Teleskope bis zu mehrstündige Belichtungen durchführen, wird es mit einem kleinen Fernrohr und dem bloßem Auge aus der Stadt heraus unmöglich sein, sie als Feuerrad wie auf dem Foto zu erkennen.
Doch das sollte uns nicht betrüben – auch wenn es das Licht von Milliarden von Sonnen ist, so war es doch Millionen von Jahren unterwegs, und da kommt eben nicht mehr viel Licht bei uns an. Gerade deshalb hat der Anblick im Fernrohr etwas Faszinierendes: Zu den üblichen verstreuten Sternen im Okular gesellt sich ein verwaschenes, manchmal sogar zart strukturiertes Nebelchen hinzu. Das ist das Licht von Millionen von Lichtjahren entfernten Sternen.
Mit einem 10-cm-Fernrohr erkennbare Galaxien liegen von zwei bis 65 Millionen Lichtjahren Entfernung, größere Teleskope ermöglichen das Aufspüren von Objekten bis hin zu 500 Millionen Lichtjahren Distanz. Man erkennt diese dann als kleine Nebelfleckchen, gerade so an der Sichtbarkeitsgrenze.

Fotografie

Die meisten Nebel sind klein, lichtschwach und für die Erfassung mit einer ruhenden Kamera weniger geeignet. Wir müssen lange belichten, um die lichtschwachen Strukturen abzubilden. Leider macht sich die Erddrehung auch bei kurzen Brennweiten schnell bemerkbar. Der Andromedanebel M 31, Orionnebel M 42 oder Lagunennebel M 8 sind Beispiele, die für die ruhende Kamera geeignet sind.
Für die Fotografie sind durch eine Kamera mit Teleobjektiv auf einer nachgeführten parallaktischen Montierung bereits die hellen und ausgedehnten Messierobjekte gut erreichbar. Da sich die lichtschwachen Ausläufer eines Nebels am Limit der Wahrnehmung befinden, müssen wir an die Grenzen gehen, was unser Nachthimmel zulässt. Anders als bei den Einsteigeraufnahmen mit ruhender Kamera können bzw. müssen wir so lange belichten, bis der Himmelshintergrund sichtbar aufgehellt ist. Diese Grenze ist abhängig von der ISO-Empfindlichkeit, der Blende sowie der Belichtungszeit, und das müssen wir selbst ertasten.


Der Nordamerikanebel im Schwan, aufgenommen mit einem Teleobjektiv. (Bild: Mark Emmerich/Sven Melchert)