Ringnebel

Planetarischer Nebel; Ringnebel
	Hubble reveals the Ring Nebula’s true shape.jpg
	Messier 57, der Ringnebel in der Leier, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop und dem Large Binocular Telescope
	Vorlage:AladinLite
Sternbild	Leier
Position; Äquinoktium: J2000.0
Rektaszension	Vorlage:RektaszensionEasy <ref name="simbad">SIMBAD Astronomical Database</ref>
Deklination (Astronomie)	Vorlage:DeklinationEasy <ref name="simbad">SIMBAD Astronomical Database</ref>
Erscheinungsbild
Scheinbare Helligkeit (visuell)	8,8 mag <ref name="SEDS">Hartmut Frommert, Christine Kronberg: Messier 57 bei SEDS</ref>
Scheinbare Helligkeit (B-Band)	9,7 mag <ref name="SEDS">Hartmut Frommert, Christine Kronberg: Messier 57 bei SEDS</ref>
Winkelausdehnung	3′ × 2,4′ <ref name="SEDS" />
Zentralstern
Bezeichnung	WD 1851+329
Scheinbare Helligkeit	15,7 mag <ref name="SEDS" />
Physikalische Daten
Rotverschiebung	Vorlage:ZahlExp <ref name="SEDS" />
Radialgeschwindigkeit	−19,2 km/s <ref name="SEDS" />
Entfernung	790 +28−26 pc <ref name="chornay" />
Absolute Helligkeit	−0,3 mag <ref name="SEDS" />
Masse	0,2 M☉ <ref name="SEDS" />
Durchmesser	0,9 Lj <ref name="SEDS" />
Alter	4.000 Jahre <ref name="HST3" />
Geschichte
Entdeckung	Charles Messier
Datum der Entdeckung	31. Januar 1779<ref name="SEDS" />
Katalogbezeichnungen
	NGC 6720 • PK 63+13.1 • GC 4447 • h 2023 • M 57

Datenbanklinks zu Ringnebel

Der Ringnebel (auch mit Messier 57 oder NGC 6720 bezeichnet) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier.

Der Nebel ist der Überrest eines Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Die Gashülle dehnt sich mit einer Geschwindigkeit von 19 km/s aus und hat derzeit einen scheinbaren Durchmesser von etwa 118 Bogensekunden, was bei einer Entfernung von 2300 Lichtjahren einen absoluten Durchmesser von ca. 1,3 Lichtjahren bedeutet. Im Teleskop erscheint der Nebel ringförmig, weshalb er oft auch als Ringnebel in der Leier bezeichnet wird. Tatsächlich ähnelt die sichtbare Gashülle einem Torus. Im Zentrum des Nebels befindet sich ein Weißer Zwergstern mit einer Oberflächentemperatur von etwa 70.000 °C und einer scheinbaren Helligkeit von 15,8 mag.

Entdeckung und Erforschung

M 57 wurde Mitte Februar 1779 von Antoine Darquier bei Beobachtungen entlang der Bahn des Kometen Bode (C/1779 A1 (Bode)) gesehen. Lange Zeit galt dies als Erstbeobachtung des Ringnebels. Im selben Jahr nahm Charles Messier ihn in seinen Katalog auf. Neuen Quellen zufolge hat jedoch Messier selber das Objekt bereits am Morgen des 31. Januar zum ersten Mal beobachtet.<ref>Don Olson, Giovanni Maria Caglieris: Who discovered the Ring Nebula? In: Sky and Telescope. Nr. 6, 2017, S. 32–37. </ref>

Darquier verglich das Aussehen des Nebels mit einem Planeten, was den Astronomen Friedrich Wilhelm Herschel veranlasste, diesen Typ von Nebel als Planetarischer Nebel zu bezeichnen.<ref name="SEDS" /> Der Nebel wurde in der Folgezeit verschiedentlich beobachtet, unter anderem von Herschels Sohn John,<ref>John Frederick William Herschel: Observations of Nebulæ and Clusters of Stars, Made at Slough, with a Twenty-Feet Reflector, between the Years 1825 and 1833. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Band 123, 1833, S. 359–505, bibcode:1833RSPT..123..359H. </ref> von William Parsons, dem Earl of Rosse<ref>Earl of Rosse: Observations on Some of the Nebulæ. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Band 134, 1844, S. 321–324, bibcode:1844RSPT..134..321R. </ref> und von Étienne Léopold Trouvelot, die Zeichnungen des Nebels publizierten. Bereits in den 1890er Jahren wurden auch verschiedene Fotografien des Nebels angefertigt, anhand derer beispielsweise Eugen von Gothard und James Edward Keeler den Zentralstern erkannten.<ref>Baron Béla Harkányi: Eugene v. Gothard. In: Astrophysical Journal. Band 31, 1910, S. 1, bibcode:1910ApJ....31....1H. </ref><ref>Pedro Ré: Eugene Von Gothard (1857–1909) the first amateur astrophotographer, 2020</ref><ref>James E. Keeler: The ring nebula in Lyra. In: Astrophysical Journal. Band 10, 1899, S. 193–201, bibcode:1899ApJ....10..193K. </ref> Fortschritte in der Leistungsfähigkeit von Teleskopen, namentlich das damals weltgrößte, 2,5 Meter durchmessende Hooker-Teleskop mit versilberten Glasspiegel und präziser Nachführung für langbelichtete Aufnahmen, führten 1935 zur Entdeckung des Halos.<ref>J. C. Duncan: A Faint Envelope around the Ring Nebula in Lyra. In: Publications of the Astronomical Society of the Pacific. Band 47, 1935, S. 271–272, bibcode:1935PASP...47..271D. </ref>

Nachdem Herman Zanstra im Jahr 1931 eine Erklärung für die Physik von Planetarischen Nebel gefunden hatte – durch eine sehr hohe Oberflächentemperatur strahlt der nur scheinbar schwach leuchtende Zentralstern überwiegend unsichtbar im Ultraviolett, ionisiert mit dieser Strahlung den Nebel und bringt ihn so zum Leuchten –, nutzte er die entdeckten Zusammenhänge für eine erste Entfernungsabschätzung: Für eine angenommene Oberflächentemperatur des Zentralsterns von 75.000 Kelvin errechnete er eine Entfernung von 780 Parsec, für 70.000 Kelvin eine Entfernung von 890 Parsec.<ref name="zanstra">H. Zanstra: Untersuchungen über planetarische Nebel. Zweiter Teil: Parallaxen. Expansion der Nebelhüllen. In: Zeitschrift für Astrophysik. Band 2, 1931, S. 329, bibcode:1931ZA......2..329Z. </ref> Die Entfernung blieb jedoch lange Zeit unsicher.<ref name="SEDS" /> Eine trigonometrische Parallaxenmessung mit geringem Fehler gelang erst mithilfe des darauf spezialisierten Satelliten Gaia im Jahr 2018<ref>S. Kimeswenger, D. Barría: Planetary nebula distances in Gaia DR2. In: Astronomy & Astrophysics. Band 616, 2018, S. 4 (id.L2), bibcode:2018A&A...616L...2K. </ref> und ergab 2021, verbessert nach mehrjähriger Vermessung, einen Entfernungswert von 790 ⁺²⁸₋₂₆ Parsec.<ref name="chornay">N. Chornay, N. A. Walton: One star, two star, red star, blue star: an updated planetary nebula central star distance catalogue from Gaia EDR3. In: Astronomy & Astrophysics. Band 656, 2021, S. 5 (id A110), bibcode:2021A&A...656A.110C. </ref>

Durch seine relativ nahe Lage und große Ausdehnung eignet er sich gut als Forschungsobjekt für diverse wissenschaftliche Fragestellungen<ref name="Wesson">R. Wesson et al.: JWST observations of the Ring Nebula (NGC 6720): I. Imaging of the rings, globules, and arcs. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Band 528, Nr. 2, 2024, S. 3392–3416, bibcode:2024MNRAS.528.3392W. </ref> und wird vielfach für deren Klärung genutzt. Beispielsweise gaben Untersuchungen im Jahr 2013 mit dem Hubble-Weltraumteleskop Aufschluss über die dreidimensionale Struktur und erlauben durch einen Vergleich mit 13 Jahren zurückliegenden Aufnahmen des gleichen Instruments eine Bestimmung der zwischenzeitlichen Veränderung und damit auch einen Rückschluss auf das Alter, was mit rund 4.000 Jahren bestimmt wurde;<ref>C. R. O’Dell, G. J. Ferland, W. J. Henney, M. Peimbert: Studies of NGC 6720 with Calibrated HST/WFC3 Emission-line Filter Images. I. Structure and Evolution. In: The Astronomical Journal. Band 145, Nr. 4, 2013, S. 19 (id. 92), bibcode:2013AJ....145...92O. </ref><ref name="HST3">C. R. O’Dell, G. J. Ferland, W. J. Henney, M. Peimbert: Studies of NGC 6720 with Calibrated HST/WFC3 Emission-line Filter Images. III. Tangential Motions using AstroDrizzle Images. In: The Astronomical Journal. Band 145, Nr. 6, 2013, S. 8 (id. 170), bibcode:2013AJ....145..170O. </ref> Aufnahmen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop im Jahr 2024 zeigen eine Vielzahl von „Globule“, Vorkommen von PAH, eine bikonische Struktur und lassen einen Doppelstern im Zentrum mit einer Umlaufzeit von 280 Jahren vermuten, der die Hüllenstruktur hervorruft.<ref name="Wesson" /> Weitere Beispiele sind die Untersuchungen im fernen Infrarot mithilfe des flugzeuggetragenen Teleskops SOFIA und dem Herschel-Weltraumteleskop, mit denen die Verteilung von Staub und chemischen Reaktionen daran, wie die Bildung molekularen H₂, geklärt wurden.<ref>R. Sahai, M. R. Morris, M. W. Werner, R. Güsten, H. Wiesemeyer, G. Sandell: Probing the mass and structure of the Ring Nebula in Lyra with SOFIA/GREAT observations of the [CII] 158 micron line. In: Astronomy & Astrophysics. Band 542, 2012, S. 4 (id.L20), bibcode:2012A&A...542L..20S. </ref><ref>P. A. M. van Hoof et al.: Herschel images of NGC 6720: H₂ formation on dust grains. In: Astronomy & Astrophysics. Band 518, 2010, S. 7 (id.L137), bibcode:2010A&A...518L.137V. </ref>

Galerie

Zeichnung, Étienne Léopold Trouvelot, 1874. Beobachtet mit einem Fernrohr mit 15 Zoll Öffnung

Zeichnung, Étienne Léopold Trouvelot, 1874. Beobachtet mit einem Fernrohr mit 15 Zoll Öffnung
Eine erste Fotografie, 1898 von Isaac Roberts

Eine erste Fotografie, 1898 von Isaac Roberts
Langbelichtete Aufnahme mit dem 2 Meter durchmessenden Liverpool Telescope, 2016

Langbelichtete Aufnahme mit dem 2 Meter durchmessenden Liverpool Telescope, 2016
Infrarotaufnahme des Spitzer-Weltraumteleskops, 2004

Infrarotaufnahme des Spitzer-Weltraumteleskops, 2004
…und des leistungsfähigeren James-Webb-Weltraumteleskops im nahen

…und des leistungsfähigeren James-Webb-Weltraumteleskops im nahen
…und mittleren Infrarot, 2023

…und mittleren Infrarot, 2023

Beobachtbarkeit

M 57 kann relativ leicht aufgefunden werden, da er etwa in der Mitte der Verbindungslinie der Sterne β und γ Lyrae steht. Bereits in einem kleinen Teleskop ab 10 cm Öffnung kann er als nebliger „Rauchring“ wahrgenommen werden. Dieser ist allerdings relativ klein, so dass höhere Vergrößerungen (> 100) zweckmäßig sind. In Teleskopen ab 20 cm Öffnung werden bei höherer Vergrößerung Strukturen im Ring sichtbar.

Der Zentralstern ist mit einer scheinbaren Helligkeit von 15,8^m allerdings äußerst lichtschwach. Um ihn zu beobachten, benötigt man ein Teleskop von mindestens 25 cm Öffnung.

Literatur

König, Michael & Binnewies, Stefan (2023): Bildatlas der Sternhaufen & Nebel, Stuttgart: Kosmos, S. 211

Weblinks

Commons: Ringnebel – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Hartmut Frommert, Christine Kronberg: Messier 57 bei SEDS
Calar Alto Aufnahme
M 57 – Planetary Nebula, Eintrag in der SIMBAD Astronomical Database mit einer Liste von über 800 Forschungsberichten mit Bezug auf M 57 (Stand 2024)