Deep Sky

updated: 03.12.2016

Planetarische Nebel

Planetarische Nebel gehören ohne Frage zu den spannendsten Deep-Sky Objekten för objektivspektroskopische Aufnahmen. Bei diesen Nebeln dominieren die verbotenen [OIII] Linien des zweifach ionisierten Sauerstoffs und das Hα Leuchten des Wasserstoffs. Da diese beiden Linien spektral weit auseinander liegen (sehr unterschiedliche Farben besitzen), lassen sich mit einem Objektivspektrometer hier zweidimensionale Abbilder der Elementverteilung erstellen. Bei manchem "PN" sind auch noch andere Elemente und Linien deutlich sichtbar und eignen sich für die Darstellung mit dem Objektivspektrometer.

Saturnnebel - Spektrum eines interessanten Planetarischen Nebels

Will man weitere Details im Spektrum sichtbar machen, eignen sich eher niederauflösende Spaltspektrographen wie der DADOS (Baader) besser:

Das Spektrum dieses Planetarischen Nebels enthält natürlich auch die bekannten [OIII] Linien, die komplette Balmer - Serie bis H delta, außerdem Linien des neutralen Helium sowie die ebenfalls verbotene Linien des einfach ionisierten Stickstoffs [NII]. Beide verbotenen Linienpaare entstehen als magnetische Dipolübergänge (M1) durch Spin-Flip 1D2 -> 3P2 und 1D2 -> 3P1. Zu allen Linien könnte auch der Elektrische Quadrupol - Übergang einen Beitrag liefern. Die dafür notwendige, doppele Drehimpulsänderung ist jedoch nochmals um einige Größenordnungen unwahrscheinlicher als die Spin - Flip Anteile und trägt daher allenfalls geringfügigst bei. Interessant ist auch das ausgeprägte Kontinuum, welches im Wesentlichen durch Einfangprozesse sowie Stöße zwischen den Elektronen und (hauptsächlich Wasserstoff-) Ionen.

Vergleich mit anderen "Nebeln"

Auch weitere, dunkle Himmelsobjekte offenbaren ihre Natur unter Verwendung eines Spektrographen. Auf dieser im Juni 2011 begonnenen und im Januar 2012 komplettierten Zusammenstellung sind weitere typische "Deep Sky" Vertreter zu sehen. Ganz oben liegt das Spektrum der Andromeda Galaxie (M31). Da Galaxien keine "Nebel" im Eigentlichen Sinne sind, sondern Welteninseln vergleichbar mit unserer eigenen Milchstraße, besteht ihr Licht aus der Summe aller Spektraltypen der in der Galaxie enthaltenen Sterne.Im Gegensatz dazu ist mit M42 - dem Orionnebel - eine klassische Sternentstehungsregion aufgeführt, welche die typischen, hellen Emissionslinien eines Gasnebels zeigt. Sie unterscheidet sich spektroskopisch von denen der Planetarischen Nebel durch ein höheres Verh&aum;ltnis der stärke der Hα Linie zu den [OIII] Linien. Hier am Beispiel des Spektrums des Ringnebels M57. Ziemlich interessant finde ich auch den Unterschied zwischen den beiden Planetarischen Nebeln M57 und NGC 7662 ("Blue Snowball"). Ganz offensichtlich sind es im Fall von "Blue Snowball" nicht die verbotenen Sauerstofflínien, welche die unter Beobachtern bekannte, besonders ausgeprägte Blaufärbung des Nebels ausmachen, sondern die Linien mindestens eines weiteren Elements: Helium (HeI und HeII).

Im Detail: Betrachten Sie die auffälligen drei Linien in den unteren drei Spektren (M42, M57; NGC7662) leicht links von der Bildmitte. Die beiden rechten, beeinander liegenden Linien sind die verbotenen Linien des Sauerstoffs [OIII]. Unmittelbar links daneben befindet sich die H beta Linie des Wasserstoffs. Während bei M42 alle drei Linien ähnlich intensiv sind, ist bei M57 leicht zu erkennen, dass die H beta Linie deutlich schwächer ist als die beiden rechten [OIII] Linien. Weiterhin ist in der Mitte das (nicht aufgelöste) Natrium Dublett zu sehen, welches bei den beiden unteren Spektren M57 und NGC 7662 ins Auge fällt. Es handelt sich um eine Linie aus der Lichtverschmutzung durch die die Straßenbeleuchtung. Im Gegensatz zu den Linien aus den Planetarischen Nebeln, die bei der Aufnahme nur zum Teil auf dem Spalt des Spektrometers lagen, verläuft diese Linie entsprechend dem Himmelshintergrund durchgängig von oben nach unten. Bei dem Spektrum von M42 fehlt sie. Dies liegt daran, dass der Orionnebel derart hell ist, dass eine sehr kurze Belichtungszeit ausreichet, bei der die Natriumdampflinien der Lichtverschmutzung konnten nocht nicht in Erscheinung treten. Weitere Linien, die durchgängig sind, sind ebenfalls terrestrischen Ursprungs. So ist bemerkenswert, daß bei Blue Snowball auch eine Verlängerung der [OIII] Linien unterhalb des durch den Nebel abgedeckten Teil des Spalts existiert. Das bedeutet, dass die Linien des zweifach ionisierten Sauerstoffs nicht nur in Planetarischen Nebeln oder in Sternentstehungsregionen vorkommen, sondern auch im Leuchten unserer eigenen Atmosphäre.

Copyright 2016 Sebastian Hess