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Bemerkungen zum Bild: NGC 1976 = M 42 |
NGC 1982 = M43
Objekt der Milchstraße
Stärkere Vergrößerung
Das Kombinationsbild aus Datensätzen
der ESA und der Nasa zeigt den Großen Orionnebel NGC 1976
des New General Catalogue von Johan Ludvig Emil Dreyer im
Sternbild Orion. In Charles Messiers Katalog der Nebel besitzt er
die Nummer 42. Oben.links im Bild ist zudem M 43 zu sehen.
Die obige Bildmontage lässt die
Schwierigkeiten der Entdecker dieses Nebels nicht mehr erkennen.
Sie sahen von M42 nur den hellen oberen Teil und getrennt darüber
einen zweiten hellen Bereich, der die Bezeichnung M43 erhielt.
Das obige Bild lässt erkennen, dass sich beide Nebelteile
jeweils in einem von Sternen beleuchteten Teil einer einzigen
Wolke aus Wasserstoffgas und molekularem Staub befinden. Aber
auch die schwächer beleuchteten Teile dieser Wolke sind
wiederum Teil eines sehr großen Nebelkomplexes, der sich
weit über den Bereich zwischen den Sternen Alnitak und Saiph
hinauserstreckt. Anhand von sehr lange belichteten Aufnahmen
schätzt man, dass der gesamte Nebelkomplex weit über
das Stenbild Orion hinaus, bis hin zu Stern Sirius reicht. Sein
Kernbereich soll eine Fläche von etwa 50 Lichtjahren
überspannen, so die Schätzungen.
Innerhalb
dieses Bereichs sind alle Nebeltypen, also Emissionsnebel,
Reflektionsnebel und dunkle Staubwolken vertreten und es
entstehen hier Sterne. Dieser Umstand macht den Orionnebel bei
den Astrophysikern äußerst beliebt. Hier können
sie wegen der geringen Entfernung von nur 1350 Lichtjahren, bei
hervorragender Auflösung der heutigen Teleskope, die Stadien
der 'Sternwerdung' in allen Phasen studieren, bis hin zu
Entstehung von Sonnen mit Planetensystemen.
Die ursprünglichen Bereiche von M42
und seiner nördliche Fortsetzung M43, entsprechen vorwiegend
dem Typ eines Emissionsnebels. Bei solchen Nebeln zerlegt
zunächst die energiereiche UV-Strahlung junger Sterne das
sie umgebende Gas, so dass ungebundene Elektronen entstehen. Wenn
diese wieder ein Atom finden dem ein Elektron fehlt, verbleiben
sie dort, so dass das Atom elektrisch neutral wird. Bei diesem
Prozess wird eine Energiemenge abgegeben, die der des roten
Lichts entspricht. Dies erweckt den Anschein , dass das Gas des
Nebel leuchtet.
M42 ist der hellste, von der Erde aus
sichtbare Nebel. Seine flächige Ausdehnung beträgt etwa
33 Lichtjahre. Die obige Karte des Sternbild Orion zeigt seine
Position. Dort kann er in sternklaren Nächten, ohne optische
Hilfe als verschwommener Lichtpunkt gesehen werden, und schon
durch ein kleines Teleskop bietet er einen großartigen
Anblick. Allerdings erscheint er hier dem Betrachter in
bläulich-weißen Schattierungen. Die rote Farbe auf
Fotografien erhält der Orionnebel durch Filtertechniken,
welche die Emissionsline des Wasserstoffs hervorheben.
Zentralbereich
Wie oben bereits angedeutet, betrifft das
wissenschaftliche Interesse am Orion Nebel vorrangig die vielen
neuen Sterne, die sich im Inneren seines Zentralbereichs aus dem
Gas und dem Staub bilden. Die älteren von ihnen sind kaum
älter als 10 Millionen Jahre was im Vergleich zu den 5
Milliarden Jahren, die unsere Sonne existiert, eine kosmisch
kurze Zeit darstellt.
©
HST / Nasa, ESA
Dieser Zentralbereich wird durch vier
Sterne gekennzeichnet, die als Trapezium angesprochen werden. Im
obigen Bild sind sie inmitten der hell leuchtenden Wolke nur
schwer zu erkennen. Sie zählen zu den jüngsten, bisher
entdeckten Sternen und lassen sich bereits mit einem Teleskop ab
einer Öffnung von 15cm gut auflösen. Weitere Sterne
innerhalb des Nebels lassen das Gas dieses Bereichs hell
aufleuchten. Die Astronomen berichten von in dem Gas liegenden
Sternen, die gerade dabei sind sich zu bilden, sogenannte
Protosterne. Diese saugen noch den umgebenden Nebel in sich auf
und schwellen dadurch zu fertigen Sternen an. Der Prozess ebbt
ab, wenn der Stern zunehmend heißer werdend und unter dem
Druck seiner angesammelten Masse, die Kernfusion zündet und
mit ihr seinen Sonnenwind abstrahlt. Mit ihm bläst er auch
den Nebel von sich, aus dem er entstand. Da er nun keine Materie
mehr aufnehmen kann, ist sein Entstehungsprozess abgeschlossen.
Ein junger, heißer, blau leuchtender Stern ist entstanden.
Unter den Protosternen wurden auch solche gefunden, bei denen
sich der umgebende Nebel bereits zu einer flachen Scheibe
verformt hat. Innerhalb der Scheiben fanden sich
Materieverdichtungen, von denen man annimmt, dass diese zu
Planeten werden könnten. Die gefundenen Scheibendurchmesser
erreichten Größen bis zum Siebenfachen des
Sonnensystems.
©
HST + Infrarotspectrometer / Nasa, ESA
Die Sterne im Inneren eines Nebels werden
durch Aufnahmen im infraroten Licht der elektromagnetischen
Wellen sichtbar. Die sehr hellen Sterne des obigen Bildes stellen
das bereits angesprochene Trapezium dar. Mit einem Alter von
10Mio Jahren, sind sie wie angesprochen, die jüngsten bisher
entdeckten Sterne. Geht man davon aus, dass sie ähnlich
unserer Sonne 10 Mrd.Jahre alt werden, (was bei sehr grossen
Sternen nicht der Fall ist), und stellt ihr momentanes Alter in
Relation zu dem eines männlichen Menschen, der im Mittel 76
Jahre alt wird, so sind sie gerade 0,076 Jahre alt. Das
entspricht etwa 28 Tagen. Die vier Sterne des Trapezes besitzen
die Helligkeit 5,1m, 6,7m, 6,7m und 8,0m.
Die kleinen schwach leuchtenden Punkte des
Bildes, erscheinen bei Aufnahmen im sichtbaren Lichtspektrum
nicht. Sie treten nur auf Infrarotbildern hervor. Das bedeutet,
dass sie entweder sehr schwach leuchten und damit keine Sterne
darstellen können, oder dass sie tief im Nebel liegen
müssen. Ganz sicher, welcher Art diese Objekte sein könnten,
sind sich die Astronomen noch nicht.
Messungen deuten jedoch darauf hin, dass es
sich um Körper mit einer Masse von etwa einem Prozent der
Sonnenmasse handelt. Derartige Körper werden es nie schaffen
zu einem Stern zu werden, da ihr Gravitationsdruck nicht
ausreicht, um Wasserstoff nach Helium zu verschmelzen. Dennoch
erreichen sie mit dem vorhandenen Druck Temperaturen, die etwa
1000°C beträgen. So konnte sie das Infrarotspektrometer
des Hubble Space Teleskops sehen.
Aus diesen Ergebnissen schließen die
Astronomen, dass es sich bei den 50 Objekten, die in dem Bild
gefunden wurden, um Braune Zwerge handelt. Das sind große,
anfänglich relativ heiße Planeten. Aus astronomischer
Sicht ist es erstaunlich, dass diese Zwerge keine Bindung an
einen Stern besitzen, also frei durch den Raum schwirren und dass
es mehr Braune Zwerge in diesem Bild gibt, als Sterne.
Aufnahmetechniken
Auch in Bezug auf fotografische Techniken
ist der Orionnebel eine Besonderheit. Der Amerikaner Henry Draper
nahm 1880 das erste Foto des Nebels auf, welches als die erste
astrofotografische Aufnahme eines Deep-Sky-Objektes gilt. Es
folge die Zeit der analogen Schwarz-weiß- und
Farbfotografie, die durch die heute übliche, digitale
Bilderfassung verdrängt wurde. Bei ihr werden, unabhängig
von einem Filmmaterial mit begrenzten Möglichkeiten der
Veränderung durch elektromagnetische Wellen, Sensoren
benutzt, die es beinahe für alle elektromagnetischen Wellen
gibt. Die durch die Sensoren gewonnenen Daten zur Intensität
werden Grauwerten zugeordnet, so dass ein Verteilungsbild der für
menschliche Augen nicht sichtbaren Wellen entsteht. Solche
Graubilder ergeben nach einer monochromen Einfärbung und
einer überlagernden Montage mit Hilfe eines Computers,
wundervolle Farbbilder wie das obige. Man nennt sie
Falschfarbenbilder, denn so wie im obigen Bild gezeigt, stellt
sich der Orionnebel im sichtbaren Spektrum der
elektromagnetischen Wellen nicht dar.
Das obige Bild übertrifft die
geschilderte Technik noch um einen weiteren Schritt. Bei ihm
wurden die digitalen Datensätze eines Bildes vom 11.12.2001,
das von dem 2,2m Teleskop der ESO und des Max Planck Instituts
auf dem La Silla in Chile stammt, mit weiteren Datensätzen
von Bildern des Hubble Space Telekops, die von Oktober 2004 bis
April 2005 angefertigt wurden, überlagert. Anders als beider
erdgebundenen Fotografie spielen menschliche Zeitvorstellungen
bei den 'relativ' unbeweglichen Objekten des Weltraumes keine
wesentliche Rolle und die Ausrichtung sowie die Formatanpassung
erledigt der Computer.
Die nachfolgenden Bilder zeigen weitere
Eindrücke von dem Großen Orionnebel
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