Objekt des Monats - Juli 2016

NGC 6543 - Katzenaugennebel



NGC6543

Katzenaugennebel NGC 6543 im Sternbild Drache © STScI Digitized Sky Survey (DSS)
Inset: Exploring the Cosmis, University of California (Quelle)


Der Planetarische Nebel NGC 6543, im nördlichen Bereich des Sternbilds Drache, wurde am 15. Februar 1786 von Wilhelm Herschel entdeckt. Dieses Objekt gehört zu den helleren Objekten, die Charles Messier übersehen hat. Aufgrund seiner großen Oberflächenhelligkeit und seiner Form und Farbe, vor allem auf Fotos, wird er auch als Katzenaugennebel (Cat's Eye Nebula) bezeichnet. Er ist auch als Ekliptiknordpol-Nebel bekannt, weil er sich mit seiner Deklination von 66,5 Grad fast am Nordpol der Erdbahn befindet. Somit ist er von nördlichen Breiten aus zirkumpolar und kann das ganze Jahr beobachtet werden.

Der Katzenaugennebel besitzt eine Helligkeit von 8,1 mag und eine Größe von 6,4 x 0,3 Bogenminuten. Er gehört zu den hellsten und komplexesten Objekten seiner Klasse und ist selbst in kleinen Teleskopen eindrucksvoll. Der Planetarische Nebel ist nach wie vor Gegenstand aktueller Forschung in allen zur Verfügung stehenden Wellenlängebereichen. Rätselhaft ist vor allem, wie die konzentrischen Ringe innerhalb der Nebelhülle entstanden sind, die in Intervallen von nur einigen 100 Jahren vom Stern abgestoßen wurden. Des Weiteren war NGC 6543 das erste Objekt seiner Art, das mit Hilfe eines Spektroskop vom englischen Amateurastronomen William Huggins im Jahr 1864 untersucht wurde. Er entdeckte in seinem Spektrum einige helle Emissionslinien. Das war auch ein erster Hinweis darauf, dass Planetarische Nebel ionisiertes Gas enthalten.
Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zeigen in der Hülkle von NGC 6543 zahlreiche Strukturen wie Knoten, Jets und nebelartige Bögen. Visuell ist zumeist nur ein rund 20 Bogensekunden großer innerer Bereich des Nebels sichtbar, der oval erscheint. Fotografisch taucht dann aber ein 6,4 Bogenminuten großer Halo auf, dessen Nebelmassen der alternde Riesenstern in der Vergangenheit abgestoßen hat. Der Durchmesser dieser Hülle beträgt, auf die Entfernung von 3.300 Lichtjahren gerechnet, rund 3,5 Lichtjahre! Die innere, hellere Nebelregion besitzt eine Ausdehnung von 20.000 Astronomische Einheiten. Der Zentralstern (HD 164963) gehört zur Gruppe der Wolf-Rayet-Sterne und besitzt eine Oberflächentemperatur von 80.000 Kelvin und die 10.000-fache Sonnenleuchtkraft. Somit ist der Planetarische Nebel noch sehr jung und besitzt auf die Ausdehnungsgeschwindigkeit der Nebelhülle von 16,4 km/s gerechnet, ein maximales Alter von nur 1.000 Jahren! Die äußeren Schalen, die nur auf langbelichteten Fotos sichtbar sind,  wurden dabei vor rund 15.000 Jahren ausgestoßen. Der Zentralstern besitzt zur Zeit weniger als eine Sonnenmasse und den 0,65-fachen Radius unserer Sonne. Dieser verliert nach wie vor Materie an die Umgebung in Form eines schnellen und intensiven Sternwinds. Wahrscheinlich besaß der Stern ursprünglich mal eine Masse von rund 5 Sonnenmassen. Infrarotbeobachtungen des Nebels legen nahe, dass der Zentralstern von interstellaren Staub umgeben ist, den der Stern in seiner Rote-Riesen-Phase gebildet hat. Dieser nur 70 Kelvin kalte Staub absorbiert das Sternenlicht. Der Nebel emittiert auch Röntgenstrahlung, was für Planetarische Nebel recht ungewöhnlich ist. Dies Strahlung entsteht durch die Wechselwirkung des Sternwinds mit dem ausgestoßenen Material und ist auf Fotos als helle Bereiche in der Nebelhülle erkennbar. Man vermutet auch, dass der Zentralstern Mitglied eines Doppelsterns mit Akkretionsscheibe ist, die ebenfalls Röntgenstrahlung emittiert. Diesen Umstand verdankt der Planetarische Nebel wohl seine komplexe Struktur mit zahlreichen Ringen, Knoten und Jets. Die innere Nebelhülle besitzt eine Temperatur von 7.000 bis 9.000 Kelvin, die äußere hingegen eine Temperatur von 15.000 Kelvin.

Unmittelbar westlich des Zentralsterns befindet sich im äußeren Halo ein diffuser länglicher Fleck von 15 mag Helligkeit, der die Bezeichnung IC 4677 trägt und von E.E. Barnard am 24. April 1900 entdeckt wurde. Dreyer glaubte darin eine Galaxie zu erkennen, so dass dieser Fleck später auch im MCG und PGC aufgeführt wurde. In Wahrheit handelt es sich dabei um einen früheren heftigen Gasausbruch des Zentralsterns von NGC 6543. Dieser leuchtet vorwiegend in der O-III-Linie. Einige Bogenminuten östlich des Nebels befindet sich die 13,6 mag helle Galaxie NGC 6552, die sich weit im Hintergrund befindet. Etwa 4 Bogenminuten südlich dieser Galaxie befindet sich auch der Nordpol der Ekliptik, um den sich der Himmelsnordpol aufgrund der Präzession der Erdachse dreht.

Der Planetarische Nebel ist aufgrund seiner Helligkeit bereits in Ferngläsern oder im Sucherteleskop als 8 mag helles Sternchen sichtbar. Im 10x50 Fernglas kann man schon seine blaugrüne Farbe erkennen. Allerdings kann er bei geringer Vergrößerung mit einem Stern verwechselt werden, weil die innere Nebelhülle doch relativ klein ist. Mit einem 2 ½ Zoll bis 4 Zoll Teleskop und 200-facher Vergrößerung, erscheint der Katzenaugennebel als helles ovales und blaugrünes Scheibchen mit scharfem Rand. Mit steigendem Durchmesser der Optik und mit höherer Vergrößerung, wächst auch der Detailreichtum des Nebels. Der sehr helle 10,9 mag helle Zentralstern ist unter guten Bedingungen schon mit 6 Zoll und 120-facher Vergrößerung erkennbar. Die Nebelhülle erscheint mit helleren und dunkleren Strukturen. Aufgrund der großen Flächenhelligkeit des Nebels, verträgt dieser auch Vergrößerungen jenseits der Millimeterzahl der Teleskopöffnung. Mit 8 Zoll Öffnung und 300-facher Vergrößerung, gleicht NGC 6543 einer Brezel, wobei der helle Zentralstern hervorsticht. Das Nebelscheibchen zeigt Spiralen, die sich um das Zentrum winden. Die nördlicheren und südlicheren Bereiche sind schwächer als der Nebelhauptkörper. Man kann mit viel Phantasie darin tatsächlich eine Art Katzenauge erkennen. Die Galaxie NGC 6552, in der Nachbarschaft von NGC 6543, zeigt sich schon ab 12 Zoll Öffnung als kleine schwache Ellipse.

Um den Katzenaugennebel aufzusuchen, orientieren wir uns an Zeta und Chi Draconis, die 5 mag Helligkeit besitzen. Unmittelbar östlich der Verbindungslinie steht ein helles weites Sternenpaar. Knapp 3 Grad südöstlich und im rechten Winkel steht ein weiterer Stern, dessen Strecke man um das Doppelte verlängert muss, um auf den Nebel zu stoßen.

Der Katzenaugennebel ist das gesamte Jahr über sichtbar und steht Mitte Juli gegen 23:30 Uhr Sommerzeit rund 75 Gad hoch am Himmel.



Map

Aufsuchkarte für NGC 6543 im Drachen (Sterne bis 11 mag)

Download: Telrad- und Aufsuchkarte PDF-Datei (71 KB)
OBJEKT-INFORMATION

Name: NGC 6543 / PK 96+29.1 / PN G096.4+29.9 / 7ZW 759 / ARO 6
Eigenname: Cat's Eye Nebula / Katzenaugennbel
Objekttyp: Planetarischer Nebel (Planetary nebula)
Sternbild: Drache (Draco, Dra)
RA (J2000.0): 17h 58m 33.4s
Dec (J2000.0): +66° 38' 01"
B Helligkeit: 8.8
V Helligkeit: 8.1
Flächenhelligkeit: 5.0
Größe: 22.0"x16.0"
Klassifikation: PN 3a(2)
Helligkeit des Zentralsterns: 11.3
Expansionsgeschwindigkeit (OIII): 20.0 km/s
Entfernung: 3.300 Lj

Beschreibung: vB,pS,sbMvSN
Notizen: H IV 37, Cat's Eye Nebula, PK96+29.1, CS=11.4
Entdecker: HERSCHEL 1786

Millennium Star Atlas: Charts 1065-1066 (Vol III)
Sky Atlas 2000.0: Chart 3
Uranometria 2000: Chart 30, Vol 1
Uranometria 2000 (neu): Chart 11, Vol 1