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Planetarische Nebel: Ein sterbender Stern in der Fliege

Der Planetarische Nebel NGC 5189 im Sternbild Fliege
Die Endphase im Leben eines sonnenähnlichen Sterns zeigt diese Aufnahme des Planetarischen Nebels NGC 5189 im Sternbild Fliege (Musca). Das farbenprächtige Bild gelang mit dem 3,5-Meter-New-Technology-Telescope auf dem Berg La Silla in Chile im sichtbaren Licht.

Wenn Sterne mit etwas mehr als einer Sonnenmasse und weniger als acht Sonnenmassen ihrem Ende als Hauptreihenstern im Hertzsprung-Russell-Diagramm zustreben, gehen drastische Veränderungen in ihrem Inneren vor. Ihr nuklearer Brennstoff Wasserstoff in ihren Zentren ght dann nämlich zur Neige, und die Kernzonen der betroffenen Sterne verdichten sich sehr stark, wobei auch die Temperatur durch die Kompression extrem anwächst. Schließlich sind die Bedingungen so extrem, dass eine neuerliche Kernreaktion einsetzt.

Das teilweise über Milliarden von Jahren in ihrem Kernen durch die Verschmelzung von Wasserstoff entstandene Helium beginnt nun seinerseits zu noch schwereren Atomen wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff zu verschmelzen. Um die heliumverbrennende Kernzone herum befindet sich sich eine weitere Schale, in der nach wie vor Wasserstoff zu Helium verschmilzt.

Durch die beiden Fusionsprozesse werden im Inneren dieser Sterne enorme Energiemengen frei. Die Folge ist, dass sich die Sterne stark aufblähen, um die Energie abstrahlen zu können, es entstehen Rote Riesen. Würde man einen solchen in unser Sonnensystem an Stelle der Sonne platzieren, so könnte er durchaus bis zur Umlaufbahn von Jupiter reichen.

Aber Roten Riesen ist keine lange Existenz beschieden, die Heliumvorräte in ihrem Inneren werden innerhalb weniger Dutzend Millionen Jahre verbraucht. Außerdem weisen Rote Riesen extreme Sternwinde auf, die dafür sorgen, dass sie binnen weniger Tausend Jahre signifikante Anteile ihrer Gesamtmassen in das umgebende All abblasen. Diese Gasmassen sammeln sich in einer Hülle um die sterbenden Sterne an.

Durch den ständigen Gasverlust verlieren die Roten Riesen den größten Teil ihrer Sternhüllen, bis schließlich die heißen Kerne freigelegt werden. Sie sind so heiß, dass sie große Mengen an energiereicher ultravioletter Strahlung abgeben. Diese heizt somit die umgebenden Gashüllen auf und regt die Gasatome zur Abstrahlung von sichtbaren Licht an – ein Planetarischer Nebel ist geboren.

Viele von ihnen weisen eine blasenartige Struktur oder eine Sanduhrform auf, wodurch sie in frühen Teleskopen wie unscharfe Planetenscheibchen wirkten. Dies trug ihnen den Namen "Planetarische Nebel" ein, obwohl sie sonst keinerlei Bezug zu Planeten haben.

NGC 5189 zeigt eine ungewöhnlich bizarre Form, die ein wenig an eine Spiralgalaxie oder einen chinesischen Drachen erinnert. Der zentrale Balken dürfte die Projektion eines vom sterbenden Stern ausgestoßenen Gasrings sein, der von der Kante gesehen wird. Die sonstigen Strukturen lassen sich nur schwer erklären, eine Möglichkeit ist, dass der Stern einen unsichtbaren Begleiter besitzt, der die Gasauswürfe mit seiner Schwerkraft beeinflusst.

Tilmann Althaus

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