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CHANDRA
Das Glühen im Katzenaugen-Nebel
von Stefan Deiters
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9. Januar 2001

Mit Hilfe des NASA-Röntgenteleskops Chandra haben Astronomen eine glühende Blase aus heißem Gas und einen ungewöhnlich heißen Zentralstern in einem planetarischen Nebel entdeckt. Die Beobachtungen des 3.000 Lichtjahre von der Erde entfernten Katzenaugen-Nebels NGC 6543 könnten wichtige Informationen über diese farbenprächtige Endphase im Leben eines Sterns liefern. Auch unsere Sonne dürfte einmal als Planetarischer Nebel enden. 

NGC 6543
Für dieses Foto wurde ein Bild des Hubble-Weltraumteleskop im optischen Bereich des Lichtes mit dem Chandra-Röntgenbild von NGC 6543 kombiniert. Die Röntgenstrahlung erscheint auf der Aufnahme in lila. Foto: NASA, UIUC, Y. Chu et al., HST
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Was aus der Ferne so farbenfroh aussieht, ist in Wirklichkeit der Todeskampf eines Sterns: In der letzten Phase seines nuklearen Lebens stößt ein Roter Riesenstern die äußeren Schichten seiner Hülle ins All ab. Zurück bleibt der glühende Kern der Sonne, der zu einem Weißen Zwerg kollabieren wird. Heiße Winde schießen mit einer ungeheuren Geschwindigkeit ins All hinaus, treffen dort auf die abgestoßene Hülle und sorgen für die faszinierenden Strukturen, die man mit optischen Teleskopen sehen kann. Zum Leuchten gebracht wird der gesamte Nebel durch die intensive Strahlung des Zentralsterns.

Die Wissenschaftler glauben, dass sie genau so einen planetarischen Nebel auch im Fall von NGC 6543 vor sich haben: Der helle Zentralstern in der Mitte des Nebels ist gut zu erkennen. Das von ihm abgestoßene Material fliegt mit einer Geschwindigkeit von mehreren Millionen Kilometern pro Stunde ins All hinaus. Durch ein Vergleich von Chandras Röntgenbild mit einer optischen Aufnahme des Hubble Weltraumteleskops kann man verdeutlichen, wo genau sich Millionen Grad heißes Gas befindet, das intensive Röntgenstrahlung aussendet.  Auf der hier gezeigten kombinierten Aufnahme erscheint die Röntgenstrahlung lilafarben. Deutlich ist so zu sehen, dass der Zentralstern von einer heißen Gaswolke umgeben ist. Der Nebel entstand vermutlich vor rund 1.000 Jahren. 

"Das kombinierte Bild illustriert deutlich, dass das heiße, Röntgenstrahlen aussendende Gas die Ausbreitung des im sichtbaren Bereich des Lichtes beobachtbaren Nebels vorantreibt", erläutert You-Hua Chu von der Universität von Illinois die neuen Beobachtungen. "Diese neuen Daten werden uns helfen, die Endphase von Sternen zu verstehen, die unserer Sonne ähneln, wie sie Planetarische Nebel bilden und sich schließlich zu einem Weißen Zwerg entwickeln."

Die Wissenschaftler konnten ferner die Temperatur des Röntgenstrahlen aussendenden Gases ermitteln und erlebten eine Überraschung: Es war nämlich kälter als sie eigentlich erwarten hatten, wird doch beim Abbremsen des ungeheuer schnellen stellaren Windes eine große Energiemenge frei. Wieso das Material kälter ist, ist den Astronomen ein Rätsel: Zuerst hatten sie gedacht, dass sich das Gas vielleicht mit kälterem Material aus weiter außen gelegenen Bereichen vermischt hat, doch sprach eine Analyse der chemischen Zusammensetzung gegen diese Theorie.

Auch der Zentralstern selbst barg eine Überraschung: Seine Oberflächentemperatur beträgt rund 60.000 Grad, die Intensität seiner Röntgenstrahlung spricht aber für Temperaturen von einigen Millionen Grad. "Eventuell könnten wir es hier mit Schockwellen im stellaren Wind zu tun haben", spekuliert Martin Guerrero von der Universität von Illinois. "Es ist das erste Mal, dass wir eine solche Röntgenstrahlung von einem Zentralstern eines planetarischen Nebels sehen."

Links im WWW
Chandra Xray Observatory Center
Chandra X-ray Observatory
, NASA-Seite zu Chandra
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