Astronomie
Rätselhafte Knoten im Helixnebel

700 Lichtjahre von uns entfernt liegt der Helixnebel – farbenprächtiger Überrest eines sonnenähnlichen Sterns, der sein stellares Dasein beendet hat. In seinem Inneren haben Astronomen jetzt Materieknoten entdeckt, deren Ursprung rätselhaft ist.
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HEIDELBERG. Der von uns rund 700 Lichtjahre entfernte planetarische Nebel NGC 7293, auch bekannt als Helixnebel, enthält kometenförmige Knoten, die sich über mehrere Milliarden Kilometer erstrecken. Neue Infrarotaufnahmen des Subaru-Teleskops auf Hawaii offenbaren nun Zehntausende solcher Strukturen - mehr als je zuvor. Ihr Ursprung ist derzeit noch unbekannt.

Planetarische Nebel bilden die letzte Phase im Leben massearmer Sterne, zu denen auch unsere Sonne zählt. In diesem Stadium schleudern die Sterne große Mengen an Materie in den Weltraum, der sie dann in einer schillernden Hülle umgibt. Angeheizt wird der Nebel vom einstigen Kern des Sterns, der nun intensives UV-Licht ausstrahlt.

Astronomen um Mikako Matsuura vom University College London untersuchten nun die infrarote Emission von Wasserstoffmolekülen in NGC 7293 und stellten fest, dass sich Knoten über den gesamten Nebel verteilen. Dabei scheinen sie außerdem noch weiter außen zu liegen, als auf Grund optischer Aufnahmen vermutet.

Während die Wasserstoffmoleküle im freien Raum häufig durch die ultraviolette Strahlung zerstört werden, werden sie in den Knoten durch Staub und Gas abgeschirmt und bleiben intakt. Wie stark die Strahlung aus dem Zentrum ist, zeigt sich auch in der Form der Knoten: Sternwinde und UV-Strahlung treiben das verdampfende Gas ins All hinaus. Die Länge der „Kometenschweife“ ändert sich mit der Distanz vom zentralen Stern - ganz wie ihre Pendants im Sonnensystem. Die Studie zeige, wie sich die Knoten allmählich auflösen, berichtet Matsuura.

Die Wissenschaftler schätzen, dass es mehr als 40 000 Knoten im gesamten Nebel gibt, deren Gesamtmasse sich auf rund 30 000 Erden beziehungsweise einem Zehntel Sonnenmasse belaufe. 1996 entdeckten Astronomen mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops erstmals derartige Strukturen im Helixnebel; inzwischen kennt man sie auch in anderen planetaren Nebeln. 2007 zählte eine Forschergruppe mehr als 20 000 solcher Strukturen in NGC 7293.

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