NGC 7027 - Jewel Bug Nebula

NGC 7027 ist ein planetarischer Nebel im nördlichen Sternbild Schwan (Cygnus). Er wurde im Jahr 1878 von dem französischen Astronomen Édouard Jean-Marie Stephan mit dem 31-Zoll-Reflektor des Observatoriums in Marseille entdeckt. Lange Zeit galt der britische Amateurastronom Thomas William Webb als dessen Entdecker. Webb fand NGC 7027 allerdings erst ein Jahr später, am 14. November 1879, unabhängig von Stephan am Himmel und beschrieb ihn wie folgt: "Planetarisch, wie ein Stern der Magnitude 8.5, etwa 4-fach, von mir unabhängig entdeckt." Der planetarische Nebel ist auch unter seinen Eigennamen "Jewel Bug Nebula" bzw. "Magic Carpet Nebula" (Fliegender-Teppich-Nebel) bekannt.

NGC 7027 ist ein sehr kleiner und dichter planetarischer Nebel. Er befindet sich 3.600 Lichtjahre von der Erde entfernt, besitzt eine scheinbare Helligkeit von 8,5 mag und einen scheinbaren Durchmesser von 0,3 x 0,2 Bogenminuten. Damit ist der Nebel bereits in kleinen Teleskopen leicht auffindbar. Bei NGC 7027 handelt es sich um einen sehr jungen planetarischen Nebel mit einem Alter von nur 600 Jahren. Mit einer Ausdehnung von 14.000 AE besitzt er einen Durchmesser von lediglich 0,2 x 0,1 Lichtjahren. Typische planetarische Nebel besitzen Durchmesser von über einem Lichtjahr. Somit gehört dieser Nebel zu den kleinsten und jüngsten am Himmel. Aufgrund seines sehr jungen Alters ist NGC 7027 auch der am intensivsten untersuchte planetarische Nebel überhaupt. Vor den Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops hielt man ihn für einen protoplanetarischen Nebel, dessen Zentralstern zu kühl war, um das Gas des Nebels zu ionisieren. Heute weiß man jedoch, dass es sich um einen planetarischen Nebel im frühesten Stadium seiner Entwicklung handelt.

Der Nebel besitzt eine sehr komplexe Form, die aus einem elliptischen Bereich ionisierten Gases sowie einem äquatorialen Gürtel innerhalb einer massereichen neutralen Wolke besteht. Die innere Struktur ist von einem durchscheinenden Schleier aus Gas und Staub umgeben. Die äußere Form gleicht einer länglichen, ellipsoiden Hülle. Es wurde festgestellt, dass die zentralen Regionen von NGC 7027 Röntgenstrahlung aussenden. Dies deutet auf sehr hohe Temperaturen hin. Der sich ausdehnende Halo von NGC 7027 hat eine Masse, die etwa dem Dreifachen der Sonnenmasse entspricht. Dieser Umstand lieferte wichtige Hinweise darauf, dass Sterne, die einige Male massereicher als die Sonne sind, einer Zerstörung durch Supernova-Explosionen entgehen können. Der Zentralstern (HD 201272) besaß früher die 3- bis 4-fache Masse unserer Sonne, bevor er sich zu einem Roten Riesen entwickelte. Der Weiße Zwerg besitzt momentan eine Masse von 0,7 Sonnenmassen, eine Temperatur von 200.000 Kelvin und eine Leuchtkraft, die um das 7.700-fache größer ist als die der Sonne. Der Stern hat erst vor etwa 1.000 Jahren den asymptotischen Riesenast verlassen und sich zu einem Weißen Zwerg entwickelt. Man nimmt an, dass der Zentralstern von einer heißen Akkretionsscheibe umgeben ist und eventuell einen Begleitstern besitzt, der die komplexe Struktur des planetarischen Nebels erst hervorgebracht hat. Im Mai 2016 wurde mithilfe von SOFIA Heliumhydrid, das bis dahin nur im Labor hergestellt worden war, in dem Nebel nachgewiesen. Dieses Molekül gilt als das erste, das sich nach dem Urknall gebildet hat. Außerdem vermutet man, dass sich in der kohlenstoffreichen Hülle des Nebels Nanodiamanten gebildet haben.

NGC 7027 gehört zu den hellsten planetarischen Nebeln am Himmel und ist selbst mit einem handelsüblichen 10×50-Feldstecher als sternartiger Lichtpunkt erkennbar. Er wird im Nordwesten und Südosten von zwei Sternpaaren flankiert. Mit einem 3 bis 4-Zoll Refraktor erkennt man bei niedriger Vergrößerung von 30-fach nicht mehr als einen kleinen, ovalen Nebelfleck, der einem aufgeblähten Stern ohne weitere Details ähnelt und eine blaugraue Färbung aufweist. Bei hoher Vergrößerung von 150-fach erscheint er leicht rechteckig. Mit einer Öffnung von 6 bis 8-Zoll und einer Vergrößerung von rund 50-fach erscheint der Nebel ebenfalls sternförmig als bläulich heller Stern. Mit einer sehr hohen Vergrößerung von 150 bis 200-fach ist eine ovale, bläulich-grüne und ziemlich flächenhelle Nebelscheibe wahrnehmbar, die im Zentrum deutlich heller erscheint. Erst mit Teleskopen von 10 bis 12-Zoll Öffnung kann man bei einer sehr hohen Vergrößerung von 300 bis 400-fach in der Hülle erste Strukturen wahrnehmen. Dabei zeigt sich eine fast rechteckige, ovale Form in Hantelform, mit einer Elongation von 2:1 sowie zwei Dunkelstrukturen in der Nebelhülle, die wie ein Kreuz aussehen. Dabei teilt eine Seite den Nebel auf eine Länge von 2/3. Neben dem hellen Nebelfilament am nordwestlichen Ende erkennt man einen zweiten Helligkeitsschwerpunkt an dessen Südostende. Auf einer Seite wirkt die innere Nebelhülle runder, auf der gegenüberliegenden Seite hingegen scharf begrenzt.

Der planetarische Nebel ist relativ leicht zu finden und befindet sich im nördlichen Teil des Sternbilds Cygnus. Er befindet sich nur 5 ½ Grad südöstlich des Hauptsterns Deneb (Alpha Cyg, 1,2 mag) und nur 2 ½ Grad südöstlich vom hellsten Teil des Nordamerikanebels (NGC 7000), der die Golfregion dieser HII-Region markiert. Zunächst stellen wir Deneb in die Suchermitte ein. Anschließend schwenken wir das Teleskop 5 Grad in Richtung Südosten, bis wir auf Nu Cygni (3,9 mag) treffen. Ein kurzer Sprung von etwa einem Grad nach Nordosten führt zu einem breiten, spitzen Dreieck aus drei Sternen der 6. Größenklasse, von etwa einen Grad Ausdehnung, das nach Südosten zeigt. Wir betrachten den südöstlichen Scheitelpunkt des Dreiecks und bewegen uns weitere 50 Bogenminuten nach Nord-Nordosten zu einem breiten Dreieck aus Sternen der 8. und 9. Größenklasse. NGC 7027 liegt nur 30 Bogenminuten südöstlich von diesem Dreieck.

NGC 7027 ist am besten in den Sommer- und Herbstmonaten zu beobachten, wenn das Sternbild Schwan hoch am Himmel steht. Anfang September kulminiert der planetarische Nebel gegen 23:30 Uhr Sommerzeit zenitnah in einer Höhe von 80 Grad.