Objekte des Monats: Der Kleine Hantelnebel Messier 76

Mes­sier 76 (NGC 650/651) ist ein pla­ne­ta­ri­scher Nebel, im nörd­li­chen Stern­bild Per­seus. Er wur­de am 5. Sep­tem­ber 1780 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Pierre Méchain ent­deckt und als schwa­cher und klei­ner Nebel ohne Ster­ne beschrie­ben. Méchain mel­de­te sei­ne Ent­de­ckung an sei­nen Freund Charles Mes­sier. Die­ser beob­ach­te­te den Nebel am 21. Okto­ber 1780 und beschrieb ihn im Gegen­zug als Objekt aus sehr klei­nen Ster­nen, der von Nebel umge­ben war. Er bestimm­te des­sen Posi­ti­on und nahm den Nebel schließ­lich als 76. Objekt in sei­nen Kata­log der kome­ten­ähn­li­chen Objek­te auf. Der pla­ne­ta­ri­sche Nebel besitzt zwei NGC-Num­mern, da man frü­her davon aus­ging, dass es sich hier­bei um zwei Nebel­tei­le han­delt, die sich gegen­sei­tig berüh­ren. Des­halb hat der deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel, nach sei­ner Beob­ach­tung von M 76 am 12. Novem­ber 1787, die zwei­te Kom­po­nen­te eine eigen­stän­di­ge Num­mer in sei­nem Kata­log gege­ben. Er beschrieb ihn in sei­nen Auf­zeich­nun­gen auch als „zwei dicht bei­ein­an­der lie­gen­de Nebel“. Der iri­sche Astro­nom Lord Ros­se sah in M 76 sogar eine Spi­ral­struk­tur. Der eng­li­sche Ama­teur­as­tro­nom und Pio­nier der Spek­tro­sko­pie, Wil­liam Hug­gins, ent­deck­te 1866, dass das Spek­trum des Nebels gas­för­mig war und ver­mu­te­te ein schwa­ches kon­ti­nu­ier­lich Spek­trum. Der wali­si­sche Astro­nom und Astro­fo­to­graf Isaac Roberts ver­glich M 76 im Jahr 1891 mit dem Ring­ne­bel Mes­sier 57 im Stern­bild der Lei­er, den wir nur von der Sei­te sehen. Roberts war es auch, der M 76 als ein­zel­nen Nebel erkann­te. Erst 1918 wur­de M 76 von dem ame­ri­ka­ni­schen Astro­no­men Heber D. Cur­tis zum ers­ten Mal kor­rekt als pla­ne­ta­ri­scher Nebel klas­si­fi­ziert. Auf­grund sei­nes äuße­ren Erschei­nungs­bil­des wird M 76 auch als „Klei­ner Han­tel­ne­bel“ (Litt­le Dumb­bell Nebu­la) bezeich­net. Wei­te­re, eher weni­ger bekann­te Namen sind „Cork Nebu­la“, „But­ter­fly Nebu­la“ bzw. „Bar­bell Nebu­la“. Mes­sier 76 ist einer von nur vier pla­ne­ta­ri­schen Nebeln, die in Mes­siers berühm­ten Kata­log auf­ge­führt sind.

Planetarischer Nebel mit bipolarer Struktur

Die gerin­ge Aus­deh­nung und die Licht­schwä­che von M 76 machen ihn zu einem eher schwie­rig zu beob­ach­ten­den Objek­te, im Ver­gleich zu ande­ren Mes­sier-Objek­ten. Mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 10,1 mag, soll­te er aber schon in klei­ne­ren bis mitt­le­ren Tele­sko­pen erkenn­bar sein. In klei­nen Tele­sko­pen besitzt Mes­sier 76 Ähn­lich­kei­ten mit dem berühm­ten und mehr als dop­pelt so gro­ßen Han­tel­ne­bel (Mes­sier 27) im Stern­bild Vul­pe­cu­la. Der Nebel besitzt eine Win­kel­aus­deh­nung von 2,7 x 1,8 Bogen­mi­nu­ten, was auf die Ent­fer­nung von knapp 2.550 Licht­jah­ren gerech­net, eine wah­re Aus­deh­nung von unge­fähr 2,5 Licht­jah­ren ent­spricht. Lan­ge Zeit war sei­ne Ent­fer­nung zur Erde nur unzu­rei­chend bekannt und schwank­te zwi­schen 1.700 und 15.000 Licht­jah­ren. In einer Stu­die des Hub­ble-Welt­raum­te­le­skops wird sei­ne Ent­fer­nung noch mit 3.900 Licht­jah­ren angegeben.

Die expan­die­ren­de Hül­le des klei­nen Han­tel­ne­bels ist das Ergeb­nis eines ster­ben­den, son­nen­ähn­li­chen Sterns, der sei­nen „Treib­stoff“ bereits auf­ge­braucht und in einem spä­te­ren Sta­di­um sei­ne äuße­ren Schich­ten abge­sto­ßen hat. Mes­sier 76 zeigt auf Fotos eine bipo­la­re Form. Der inne­re Bereich des Nebels wird als „Kor­ken“ bezeich­net und besitzt eine schein­ba­re Aus­deh­nung von 1,45 x 0,7 Bogen­mi­nu­ten oder knapp 1,2 Licht­jah­re. In Wahr­heit bli­cken wir hier auf den Torus des ellip­ti­schen Nebel­rings. Die­ser ist 75° gegen unse­re Sicht­li­nie geneigt. Wir sehen den Ring dem­zu­fol­ge von der Kan­te. Die­ser dehnt sich mit 42 Kilo­me­ter pro Sekun­de in den Welt­raum aus. Ent­lang der Ach­se und senk­recht zum Ring, dehnt sich das Gas aller­dings mit einer Geschwin­dig­keit von 60 km/s aus und bil­det dabei die typi­schen bipo­la­ren halb­kreis­för­mi­gen Bögen: die „Flü­gel“ des Schmet­ter­lings. Die­se Gas­bla­sen wur­den vom Zen­tral­stern aus des­sen Polar­re­gio­nen aus­ge­sto­ßen. Die nord­öst­li­che Bla­se (NGC 651) zeigt dabei in unse­re Richtung.

Auf lang belich­te­ten Auf­nah­men erscheint außer­dem noch ein Halo aus Mate­rie, den der Zen­tral­stern durch einen mas­si­ven und küh­len Ster­nen­wind in sei­ner Rote-Rie­sen-Pha­se, mit 5 bis 20 km/s, aus­ge­sto­ßen hat. Die­ser besitzt eine Aus­deh­nung von 4,8 Bogen­mi­nu­ten oder knapp 4 Licht­jah­re. Der hei­ße und 15,9 mag hel­le Zen­tral­stern (HD10346), der durch sei­ne inten­si­ve UV-Strah­lung die Nebel­hül­le zum Leuch­ten anregt, ist aller­dings nur auf lang belich­te­ten Auf­nah­men erkenn­bar. Er besitzt eine Ober­flä­chen­tem­pe­ra­tur von 140.000 Kel­vin und eine Mas­se von 0,6 bis 0,9 Son­nen­mas­sen. Damit gehört er zu den hei­ßes­ten bekann­ten Ster­nen. Ande­re Quel­len geben für die Tem­pe­ra­tur 60.000 Kel­vin an. Auf Fotos taucht 1,4 Bogen­se­kun­den süd­lich des Zen­tral­sterns ein wei­te­rer Stern auf. Die­ser ist auf­grund von Auf­nah­men des Hub­ble-Welt­raum­te­le­skops aller­dings zwi­schen 16.000 und 20.000 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt und dem­zu­fol­ge kein ech­ter Beglei­ter des Zen­tral­sterns. Bei­de Ster­ne bil­den ein so genann­tes opti­sches Doppelsternsystem.

Beobachtung

Mes­sier 76 ist selbst bei opti­ma­len Bedin­gun­gen ein schwie­ri­ges Objekt im 10x50 Feld­ste­cher. Im 16x70 Fuji­non erscheint M 76 als klei­ner, dif­fu­ser Licht­schlei­er, west­lich eines 7 mag hel­len Sterns. Klei­ne Tele­sko­pe von 3 Zoll Öff­nung und 50-facher Ver­grö­ße­rung zei­gen eben­falls nur einen ova­len bis recht­ecki­gen, aber über­ra­schend hel­len Schim­mer, mit hel­le­ren Spit­zen. Im 4 bis 5‑Zöller hebt sich der Nebel gut vom ster­nen­rei­chen Hin­ter­grund ab. Der inne­re Bereich erscheint deut­lich läng­lich, mit einem deut­lich abge­grenz­ten Rand und ist in nord­öst­li­cher bis süd­west­li­cher Rich­tung ori­en­tiert. Das west­li­che Ende des Bal­kens ist der hells­te Teil. In grö­ße­ren Tele­sko­pen von 6 bis 8 Zoll Öff­nung erscheint der inne­re Bereich deut­lich recht­eckig, mit einer Art dunk­ler Ein­schnü­rung in der Mit­te. Der süd­west­li­che Bereich erscheint hel­ler und deut­lich defi­nier­ter als der nord­öst­li­che. Die äuße­ren und unter­schied­lich hel­len Scha­len sind hier nur andeu­tungs­wei­se zu sehen und lau­fen dif­fus in den Hin­ter­grund über. Am bes­ten greift man zu einem schmal­ban­di­gen Fil­ter vom Typ O‑III bzw. UHC, um die­se Details bes­ser wahr­zu­neh­men. Mit 10 bis 12 Zoll Öff­nung tritt die Han­tel­form deut­li­cher her­vor. Die Rän­der erschei­nen auf­ge­hellt. Die bei­den Scha­len erschei­nen etwa gleich hell und mit schwa­chem Nebel gefüllt.

Der klei­ne Han­tel­ne­bel ist ein typi­sches Objekt für den Herbst- und Win­ter­him­mel und kann im öst­li­chen Teil des Stern­bilds Per­seus, nahe an der Gren­ze zur Andro­me­da und Kas­sio­peia, auf­ge­fun­den wer­den. Um ihn auf­zu­su­chen, gehen wir vom 3,5 mag hel­len Stern 51 Andro­me­dae aus. Nun schwen­ken wir 2° in Rich­tung Nord­os­ten, zum 4 mag hel­len ver­än­der­li­chen Sterns Alseiph (Phi Pers­ei). Knapp 1° in Rich­tung Nor­den kommt ein 7 mag hel­ler Stern ins Gesichts­feld. Mes­sier 76 befin­det sich nur 12,5 Bogen­mi­nu­ten nord­west­lich die­ses Sterns.

Auf­such­kar­te Klei­ner Han­tel­ne­bel (Mes­sier 76) (181,3 KiB, 201 hits)

Steckbrief für Messier 76