OdM Oktober 2021: M 76

Messier 76 – der Schmetterling im Perseus

astrotreff.de/index.php?attachment/9546/

(Aufnahme durch das 81 cm Teleskop im Mount Lemmon Observatory

Markierungen stammen von mir, JB

Credit Line and Copyright Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona - http://www.caelumobservatory.com/gallery/m76.shtml)

Das Objekt:

M 76 ist einer der wenigen planetarischen Nebel in Messiers Katalog. Er ist unter dem Namen „Kleiner Hantelnebel“ bekannt (der „große“ Hantelnebel ist M 27). Auf dem Foto sieht man aber, daß er eigentlich die Form eines Schmetterlings hat. Seine Helligkeit wird mit 10,1 mag angegeben und seine Ausdehnung mit etwa 1‘. Die Entfernung beträgt ungefähr 2500 Lichtjahre. Entdeckt wurde er 1780 von Pierre Méchain. Herschel beobachtete ihn wenige Jahre später und war der Meinung, es handle sich in Wahrheit um zwei Objekte. Deshalb trägt M 76 eine doppelte NGC Nummer: 650-1.

Um die wahre Gestalt dieses Nebels gab es eine Kontroverse, die aber inzwischen beigelegt zu sein scheint. Die eine Auffassung besagt, daß der Körper des Schmetterlings, der uns wie ein Balken erscheint, aus zwei Jets bestehe, die der Zentralstern in entgegengesetzte Richtungen ausstoße. Dafür spricht, daß die beiden Enden des Balkens besonders hell sind, denn hier, so meinte man, stießen die Jets auf interstellares Material. (Herschel hat jedes Ende des Balkens als ein eigenes Objekt gezählt und dachte deshalb, es handele sich insgesamt um zwei Objekte.) Inzwischen haben aber spektroskopische Untersuchungen zu der These geführt, daß der vermeintliche Balken in Wahrheit ein Ring bzw. ein Torus ist, auf den wir fast genau von der Seite schauen. Die Flügel des Schmetterlings sind dann zwei Blasen, die sich in entgegengesetzte Richtungen vom Torus wegbewegen. Das Objekt hat demnach nur eine einzige Symmetrieachse, die durch den Zentralstern läuft und senkrecht zum Torus steht. Damit ist M 76 der Prototyp eines bipolaren planetarischen Nebels. (Ein anderer bipolarer Nebel, der M 76 sehr stark ähnelt, ist übrigens der Ringnebel M 57. Daß M 57 eine ganz andere Gestalt zu haben scheint, liegt nur daran, daß wir in diesem Fall nicht seitlich auf den Torus schauen, sondern direkt in die Öffnung. Wenn wir M 76 um 90° zu uns hin drehen könnten, sähe er fast genauso aus wie M 57.)

Zur Beobachtung:

M 76 ist schon mit 2,5“ zu erkennen und offenbart mit größer werdender Öffnung immer mehr Details. Er reagiert gut auf den OIII Filter.

Was gibt es zu sehen?

1) Der Körper des Schmetterlings. Dies ist die hellste Partie, die auch in kleinen Instrumenten sichtbar ist. Fotos zeigen, daß der Torus sehr ungleichmäßig strukturiert ist. Hier gibt es zahlreiche Gas- und Staubklumpen, und die Enden sind viel heller als die Mitte. Beobachtungsaufgabe: Welche Strukturen erkennt man im Körper des Schmetterlings?

2) Die Flügel des Schmetterlings. Hier sind größere Öffnungen nötig. Beobachtungsaufgabe: Lassen sich beide Flügel erkennen? Sind sie vollständig sichtbar, oder nur im Ansatz? Auf jedem Flügel findet sich ein bunter Fleck, fast wie bei richtigen Schmetterlingen (siehe kleine Markierungsbögen auf dem Foto). Es handelt sich hier wohl um Gasklumpen in den Blasen. Sind diese Flecken beobachtbar?

3) Schwierig: Außen an den Flügelspitzen finden sich weitere Lichtbögen (siehe Pfeilmarkierungen auf dem Foto). Hier handelt es sich wohl um Stoßfronten der ersten Ausbrüche des Zentralsterns. Sind diese Lichtbögen zu erkennen?

Der Zentralstern wird mit einer Helligkeit von 17,5 mag angegeben (siehe Pfeilmarkierung auf dem Foto). Kann er beobachtet werden?

4) Superschwierig: Siehe dazu dieses Foto von Ken Crawford (APOD 23. Juli 2010):

astrotreff.de/index.php?attachment/9547/

(Mit freundlicher Genehmigung von Ken Crawford.

Die Markierungen im Foto stammen von mir, JB.)

Das ganze Objekt driftet mit etwa 20 km/s nach links oben im Bild (Pfeilrichtung). Der Schmetterling bewegt sich also seitlich. Dadurch bildet sich in der Bewegungsrichtung noch vor dem Flügel eine Stoßfront, und auf der anderen Seite werden hinter dem Flügel einzelne Gasklumpen zurückgelassen. Die Kontur der Stoßfront habe ich mit langen Linien nachgezeichnet. Die Gasklumpen sind mit den Buchstaben A, B und C markiert. Sind diese Strukturen beobachtbar?

Hier noch ein Link zur neuesten Literatur. Figure 2 zeigt die volle Gestalt des Objektes am besten:

https://academic.oup.com/mnras…/1/932/4768274?login=true

Viel Spaß beim Beobachten im Oktober wünscht

Johannes