Techniklexikon

planetarische Nebel

Astronomie und Astrophysik, expandierende, leuchtende Gasnebel, die Sterne mit anfänglich 1 bis 8 Sonnenmassen in der Spätphase ihrer Entwicklung umgeben. Die Nebel entstehen, wenn sich ein Stern zum Roten Riesen aufbläht und die äusseren Atmosphärenschichten mit Geschwindigkeiten um 20 km / s ins Weltall abströmen. In einer späteren Phase erzeugt der Stern einen schnellen Wind mit etwa 1000 km / s mit geringerer Dichte. Die unterschiedlichen Phasen spiegeln sich später in der Struktur des planetarischen Nebels wider. Der Zentralstern entwickelt sich unterdessen weiter zum Weissen Zwerg und kann dabei Temperaturen bis zu 250 000 K erreichen. Die von ihm ausgesandte UV-Strahlung ionisiert die Gashülle, woraufhin diese Rekombinationsstrahlung aussendet und als planetarischer Nebel sichtbar wird. Die Temperaturen betragen in diesen Nebeln zwischen 8 000 und 12 000 K, die Elektronendichten liegen zwischen 10² und 10⁵ cm^-3. Die Gesamtmassen variieren stark, können aber einige zehntel Sonnenmassen erreichen.

Planetarische Nebel spielen für die chemische Entwicklung des Universums eine wichtige Rolle, da sie grosse Mengen an schweren Elementen, insbesondere Kohlenstoff und Stickstoff, die vorher im Innern des Sterns durch Kernfusion erzeugt worden sind, ins Weltall transportieren.

Der Name geht auf den deutsch-britischen Astronomen F. W. Herschel zurück, der in ihrer rundlichen Form Ähnlichkeiten mit Planeten sah. Viele der insgesamt etwa 1600 bekannten planetarischen Nebel sind jedoch nicht rund, sondern weisen sanduhrähnliche oder irreguläre Formen auf. Sie entstehen vermutlich in Doppelsternsystemen.

planetarische Nebel: Der Uhrenglas-Nebel, ein 2500 pc entfernter junger planetarischer Nebel. Die Aufnahme zeigt die Verteilung von Stickstoff (rot), Wasserstoff (grün) und Sauerstoff (blau). (Foto: R. Sahai, J. Trauger, NASA/ESA)