Objekte des Monats: Der Lagunennebel Messier 8

Mes­sier 8 (NGC 6523) im Stern­bild Schüt­ze (Sagit­ta­ri­us) wur­de vor dem Jahr 1654 von dem sizi­lia­ni­schen Astro­no­men Gio­van­ni Bat­tis­ta Hodier­na als ers­ter beob­ach­tet und im Jahr 1680 von dem bri­ti­schen Astro­no­men John Flams­teed wie­der­ent­deckt, der wahr­schein­lich auch den in ihm ein­ge­bet­te­ten offe­nen Stern­hau­fen NGC 6530 zum ers­ten mal beschrieb. Am 23. Mai 1764 wur­de der Nebel, zusam­men mit dem Stern­hau­fen, von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Charles Mes­sier beob­ach­tet. Die­ser nahm das Objekt als Num­mer 8 in sei­nen berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf. Er beschrieb in sei­ner Beob­ach­ter­no­tiz den läng­li­chen Stern­hau­fen, mit sei­ner gro­ßen Anzahl schwa­cher Ster­ne, der in einem schwa­chen Nebel ein­ge­bet­tet zu sein schien, sowie einen beson­ders hel­len Stern, der aus einem Nebel her­aus­stach. Der schwei­zer Astro­nom Jean-Phil­ip­pe de Ché­seaux beob­ach­te­te den Stern­hau­fen im Jahr 1746 und konn­te ihn eben­falls in ein­zel­ne Ster­ne auf­lö­sen, bevor der fran­zö­si­sche Astro­nom Guil­la­me Le Gen­til den Nebel sowie den Stern­hau­fen 1747 schließ­lich unab­hän­gig von den Vor­be­ob­ach­tern wie­der­ent­deck­te. Beob­ach­tun­gen des deutsch-bri­ti­sche Astro­nom Wil­helm Her­schel führ­ten im Jahr 1784 zu wei­te­ren Ent­de­ckun­gen ein­zel­ner Nebel­tei­le, die im NGC-Kata­log sogar eige­ne Bezeich­nun­gen beka­men. Der süd­lichs­te Teil von Mes­sier 8 sowie der irre­gu­lä­re öst­li­che Teil sind unter der Bezeich­nung NGC 6526 und NGC 6533 kata­lo­gi­siert. Sein Sohn John beschrieb den Nebel im Jahr 1830 detail­lier­ter und bemerk­te auch ein hel­le­res Gebiet in M 8, der heut­zu­ta­ge als „Sand­uhr­ne­bel“ bzw. „Stun­den­glas­ne­bel“ (Hour­glass Nebu­la) bekannt ist. Der Name Lagu­n­en­ne­bel (Lagoon Nebu­la) geht auf die ame­ri­ka­ni­sche Astro­no­min Agnes M. Cler­ke aus ihrem Werk „The Sys­tem of Stars“ zurück, die im Jahr 1890 eine bogen­för­mi­ge Dun­kel­re­gi­on im Nebel beschrieb, die den öst­li­chen Teil, mit dem Stern­hau­fen, vom hel­le­ren Nebel­teil trennte.

Ein großes Sternentstehungsgebiet in der Milchstraße

Die gro­ße akti­ve Stern­ent­ste­hungs­re­gi­on Mes­sier 8 befin­det sich, zusam­men mit dem sehr jun­gen Stern­hau­fen NGC 6530, unge­fähr 5.200 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt und ist der größ­te und hells­te Nebel im süd­li­chen Stern­bild Schüt­ze. Die­se Ent­fer­nungs­an­ga­be ist aber nach wie vor mit gro­ßen Unsi­cher­hei­ten behaf­tet, weil in der Lite­ra­tur auch Ent­fer­nun­gen von 4.100 bzw. 6.000 Licht­jah­re ange­ge­ben wer­den. Der Emis­si­ons­ne­bel, der auch eini­ge Refle­xi­ons­ne­bel ent­hält, ist mit einer schein­ba­ren Hel­lig­keit von 5,0 mag an sehr dunk­len Stand­or­ten – zum Bei­spiel von Nami­bia aus – bereits sehr leicht mit dem blo­ßen Auge zu erken­nen. Obwohl der Nebel schon bei kurz belich­te­ten Auf­nah­men deut­lich röt­lich erscheint, erscheint er dem unbe­waff­ne­ten Auge nur als grau-wei­ßer Nebel­fleck, weil das mensch­li­che Sehen bei schlech­ten Sicht­ver­hält­nis­sen eine schlech­te Farb­emp­find­lich­keit auf­weist. Der Lagu­n­en­ne­bel besitzt einen schein­ba­ren Durch­mes­ser von 90 x 40 Bogen­mi­nu­ten, was die 3‑fache Aus­deh­nung des Voll­mon­des ent­spricht. Auf die Ent­fer­nung zur Erde gerech­net beträgt sein wah­rer Durch­mes­ser dem­zu­fol­ge unge­fähr 160 x 60 Licht­jah­re. Das ist ein Viel­fa­ches der Grö­ße des berühm­ten Ori­on­ne­bels (Mes­sier 42/43), der sich in der ent­ge­gen­ge­setz­ten Rich­tung des Him­mels, inmit­ten der Win­ter­milch­stra­ße befin­det. Man ver­mu­tet, dass im Lagu­n­en­ne­bel genug Gas vor­han­den ist, um wei­te­re 1.000 Ster­ne zu bilden.

Die mit Abstand hells­te Regi­on im Lagu­nen­en­ebel ist eine 30 Bogen­se­kun­den gro­ße und hel­le Struk­tur, die von John Her­schel als Stun­den­glas­ne­bel (NGC 6523/6530) bezeich­net wur­de. Dort fin­det zur Zeit die hef­tigs­te Stern­ent­ste­hung statt. Der hei­ße und nur 10.000 Jah­re alte Stern Her­schel 36, mit der Spek­tral­klas­se O7 und einer Hel­lig­keit von 9,5 Grö­ßen­klas­sen, ioni­siert mit sei­ner ultra­vio­let­ten Strah­lung das Was­ser­stoff­gas in unmit­tel­ba­rer Nähe die­ses Nebel­ge­biets. Die­ses tritt mit dem rela­tiv dich­ten und küh­le­ren Gas in Wech­sel­wir­kung. Dadurch wer­den Struk­tu­ren erzeugt, die wie inter­stel­la­re „Tor­na­dos“ erschei­nen. Durch die Tem­pe­ra­tur­un­ter­schie­de in den Nebel­mas­sen und auf­grund der inten­si­ven UV-Strah­lung der umge­ben­den Ster­ne, wur­den wei­te­re Struk­tu­ren erzeugt, die aus der Nebel­mas­se wie her­aus­ge­schält wir­ken. Die­sen Vor­gang nennt man Pho­to­eva­po­ra­ti­on. Es wird geschätzt, dass der Stun­den­glas­ne­bel das glei­che Alter wie Her­schel 36 besitzt und etwa ein hal­bes Licht­jahr breit ist. Inner­halb des Staub­ban­des die­ser Nebel­re­gi­on steht ein wei­te­rer Stern, der nur im Infra­ro­ten sicht­bar ist. 1998 wur­de unweit die­ser Nebel­struk­tur eine pro­tostel­la­re Wol­ke gefun­den, die den Pro­p­lyds im Ori­on­ne­bel ähn­lich sieht. Wahr­schein­lich ent­steht dort zur Zeit ein neu­es Planetensystem.

Hoch­auf­ge­lös­te Fotos des Lagu­n­en­ne­bels zei­gen meh­re­re kol­la­bie­ren­de dunk­le pro­tostel­la­re Wol­ken, die so genann­ten Bok-Glo­bu­len. Durch die eige­ne Schwer­kraft fällt Mate­rie in sich zusam­men und bil­det Pro­tos­ter­ne, die sich spä­ter zu jun­gen Haupt­rei­hen­ster­nen ent­wi­ckeln. Sie befin­den sich momen­tan im letz­ten Sta­di­um ihrer Ent­wick­lung. Eini­ge die­ser Glo­bu­len wur­den von dem ame­ri­ka­ni­schen Astro­no­men E. E. Bar­nard ent­deckt und in sei­nem Kata­log der Dun­kel­ne­bel kata­lo­gi­siert. Meist besit­zen die­se pro­tostel­la­ren Wol­ken Durch­mes­ser von rund 10.000 Astro­no­mi­sche Ein­hei­ten oder mehr. Sie ste­chen als klei­ne schwar­ze Fle­cken auf Fotos her­aus. Im Jahr 2006 wur­den auch die ers­ten Herbig-Haro-Objek­te im Stun­den­glas­ne­bel ent­deckt, die den ers­ten direk­ten Beweis für die akti­ve Stern­ent­ste­hung durch Akkre­ti­on in die­ser Geburts­stät­te für neue Ster­ne lie­fer­ten. Die­se Objek­te sind klei­ne Nebel­fle­cken die ent­ste­hen, wenn Gas, das von neu gebil­de­ten Ster­nen an ihren Polen aus­ge­sto­ßen wird, mit hoher Geschwin­dig­keit mit ande­ren Nebel­tei­len kol­li­die­ren. Im Jahr 2011 wur­den Dut­zend wei­te­re Herbig-Haro-Objek­te im Lagu­n­en­ne­bel gefunden.

Auf län­ger belich­te­ten Auf­nah­men die­ser Regi­on erkennt man in Rich­tung Osten einen schwä­che­ren Teil des Lagu­n­en­ne­bels, der mit IC 4678 eben­falls eine eige­ne Kata­log­num­mer besitzt. Außer­dem steht in der sel­ben Him­mels­re­gi­on ein wei­te­rer hel­ler Emis­si­ons­ne­bel, der sich nur ein hal­bes Grad nörd­lich von Mes­sier 8 befin­det. Die­ser ist auch als Tri­fid­ne­bel (Mes­sier 20) bekannt. Ins­ge­samt scheint M 20, zusam­men mit NGC 6559 und IC 4681, Teil eines grö­ße­res Nebel­kom­ple­xes zu sein, der auch als Sagit­ta­ri­us OB1 Asso­zia­ti­on bekannt ist, zu dem auch der Lagu­n­en­ne­bel gehört. Zu die­ser Asso­zia­ti­on wird noch der Stern­hau­fen Mes­sier 21 sowie der Stern My Sagit­ta­rii (3,9 mag) gezählt, der sich ca. 5° nord­öst­lich von Mes­sier 8 befin­det. Alle die­se Objek­te sind Mit­glie­der des Sagit­ta­ri­us-Cari­na-Spi­ral­arms unse­rer Milchstraße.

Der junge Sternhaufen NGC 6530

NGC 6530 ist ein jun­ger, knapp 15 Licht­jah­re gro­ßer und 4,6 mag hel­ler offe­ner Stern­hau­fen, der sich im öst­li­chen Teil des Nebel­kom­ple­xes befin­det. Mit einem Durch­mes­ser von unge­fähr 14 Bogen­mi­nu­ten, erscheint er unge­fähr halb so groß wie der Voll­mond. Sei­ne Mit­glieds­ster­ne sind eher lose und nur wenig zur Mit­te des Hau­fens kon­zen­triert. Der Stern­hau­fen ent­hält 113 sehr jun­ge Ster­ne, die sich aus dem Mate­ri­al des Nebels vor weni­ger als 5 Mil­lio­nen Jah­ren gebil­det haben. Vie­le von die­sen Ster­nen sind hei­ße und hel­le Über­rie­sen der Spek­tral­klas­se O und B. Die­se regen mit ihren ener­gie­rei­chen Pho­to­nen das ihnen umge­ben­de Gas zum Leuch­ten an. 

Als hells­ter Stern des Stern­hau­fens gilt der nur 2 Mil­lio­nen Jah­re alte Stern 9 Sagit­ta­rii (Spek­tral­klas­se O5, 5,97 mag). Die­ser besitzt eine abso­lu­te Hel­lig­keit von ‑10,7 mag und pro­du­ziert den größ­ten Teil der ener­ge­ti­schen Strah­lung, um den Lagu­n­en­ne­bel im Licht des zwei­fach ioni­sier­ten Was­ser­stoffs (HII) leuch­ten zu las­sen. Der blaue Über­rie­se ist in Wahr­heit ein Dop­pel­stern, des­sen Kom­po­nen­ten die 50-fach und 30-fache Mas­se unse­rer Son­ne, sowie eine Leucht­kraft von meh­re­ren 100.000 Son­nen besitzt. Er befin­det sich 2,5 Bogen­mi­nu­ten nord­öst­lich des Stun­den­glas­ne­bels, der hells­ten Regi­on inner­halb des Lagu­n­en­ne­bels. Auch eini­ge wei­te­re O‑Sterne in der Umge­bung tra­gen mit ihrer ener­gie­rei­chen Strah­lung zur Anre­gung des Nebels bei. Im Jahr 1919 wur­de mit Hil­fe des 42 Zoll Reflek­tors am Lowell-Obser­va­to­ri­um 18 irre­gu­lär ver­än­der­li­che Ster­ne gefun­den. Die­se Ster­ne des T‑Tau­ris-Typs sind jun­ge Ster­ne, die noch nicht die Haupt­rei­he des Hertzsprung-Rus­sel-Dia­gramms erreicht haben. Die­se Baby­ster­ne emit­tie­ren einen star­ken Ster­nen­wind und bla­sen die letz­te Res­te des Gases in den inter­stel­la­ren Raum, aus dem sie ent­stan­den sind. Das H‑R-Dia­gramm von NGC 6530 ähnelt dem Weih­nachts­baum­stern­hau­fen (NGC 2264) im Stern­bild Ein­horn. Bei­de zäh­len zu den jüngs­ten bekann­ten Stern­hau­fen unse­rer Milchstraße.

Beobachtung

Der Lagu­n­en­ne­bel ist der zweit­hells­te Gas­ne­bel, nach dem berühm­ten Ori­on­ne­bel, den wir von Mit­tel­eu­ro­pa aus beob­ach­ten kön­nen. Er gehört zu den spek­ta­ku­lärs­ten Objek­ten des som­mer­li­chen Ster­nen­him­mels und ist bereits in jedem opti­schen Instru­ment ein Genuss. Unter einem dunk­len Land­him­mel ist Mes­sier 8 für das unbe­waff­ne­te Auge nur schwach zu sehen. Von unse­ren Brei­ten aus gese­hen erreicht M 8 nur eine Höhe von gut 16 Grad über dem Hori­zont, so dass oft Dunst und hori­zon­ta­le Licht­ver­schmut­zung den Anblick des Nebels trü­ben. Er befin­det sich etwas west­lich der hel­len Sagit­ta­ri­us-Ster­nen­wol­ke und öst­lich von Mes­sier 24, nahe des Zen­trums unse­rer Milch­stra­ße. Mit Hil­fe eines 7x50 oder 10x50 Feld­ste­chers erscheint M 8 als ova­ler, in Ost-West-Rich­tung ori­en­tier­ter Licht­fleck, mit einem deut­lich hel­ler erschei­nen­den Zen­tral­be­reich. Der öst­li­che Nebel­teil erscheint etwas hel­ler. Unter einem dunk­len Him­mel sind drei von­ein­an­der getrenn­te Stern­kno­ten mit rund ein Dut­zend Ster­nen sicht­bar, die durch hel­le Nebel­an­tei­le umge­ben sind. Auf der west­li­chen Sei­te des Nebels fal­len zwei hel­le Ster­ne auf, wobei der hel­le­re der bei­den der besag­te Über­rie­se 9 Sgr ist. Im 3 Zöl­ler ist der Stern­hau­fen in 20 Ein­zel­ster­ne der 7. bis 11. Grö­ßen­klas­se auf­ge­löst. Die­ser wird durch ein ova­le Nebel­mas­se umrahmt, in des­sen Zen­trum sich ein dunk­les Staub­band, die Lagu­ne, befin­det. Es durch­zieht den Nebel von Nord­ost nach Süd­west und ist rund 2 Bogen­mi­nu­ten breit. Selbst mit die­ser gerin­gen Tele­s­ko­pöff­nung lohnt es sich bereits, mit einem UHC-Fil­ter zu beob­ach­ten. Denn der Kon­trast­ge­winn zum Him­mels­hin­ter­grund ist beeindruckend.

Mit 4 bis 5 Zoll Öff­nung erscheint die dunk­le und gebo­ge­ne Lagu­ne im Nebel viel deut­li­cher und teilt den Nebel in zwei Tei­le. Die­se wird von einem schwa­chen, struk­tur­lo­sen Leuch­ten flan­kiert. Bereits mit nur 30-facher Ver­grö­ße­rung sind im Stern­hau­fen 25 bis 30 Mit­glie­der sicht­bar. Mit einem 6 bis 8 Zoll Tele­skop ergibt sich ein deut­lich dif­fe­ren­zier­ter Anblick: nun sind auch ein­zel­ne Hell- und Dun­kel­struk­tu­ren, Bögen und Kno­ten im Nebel unter­scheid­bar. NGC 6530 sticht mit sei­nen 40 bis 50 Ster­nen mar­kant aus der öst­li­chen Nebel­mas­se her­aus. Am bes­ten beob­ach­te­te man den Nebel mit gerin­gen Ver­grö­ße­rung zwi­schen 20 und 40-fach. Auch Schmal­band­fil­ter vom Typ UHC oder ein O‑III sind hilf­reich, um die Nebel­an­tei­le noch kon­trast­rei­cher erschei­nen zu las­sen. Mit rund 50-facher Ver­grö­ße­rung sind nun zahl­rei­chen Struk­tu­ren im Nebel deut­lich zu sehen und neh­men fast das gesam­te Gesichts­feld ein. Beson­ders auf­fäl­lig ist der süd­öst­li­che Nebel­teil, der einen läng­li­chen, hel­len Nebel­bal­ken besitzt, der von einem dif­fu­sen Glow umge­ben ist. Mit 10 bis 12 Zoll Öff­nung und 100 bis 150-facher Ver­grö­ße­rung sticht im Zen­trum der Stun­den­glas­ne­bel beson­ders gut her­aus. Hier erkennt man abwech­selnd hel­le Nebel­fel­der, die durch zahl­rei­che Dun­kel­wol­ken unter­bro­chen wer­den. In der Lagu­ne sel­ber sind eini­ge schwä­che­re Ster­ne erkenn­bar sowie par­al­lel ver­lau­fen­de Dun­kel­strei­fen. Ein schwa­ches Nebel­band ver­läuft in Ost-West-Rich­tung und kreuzt das nörd­li­che Gebiet.

Mes­sier 8 ist auf­grund sei­ner Lage im süd­li­chen Teil der Milch­stra­ße, am bes­ten vom Mit­tel­mee­raum aus und vor allem süd­lich des Äqua­tors von Juni bis August gut beob­acht­bar. Der Lagu­n­en­ne­bel befin­det sich eini­ge Grad ober­halb und west­lich des Aus­guss der auf­fäl­li­gen Tee­kan­nen­fi­gur des Stern­bilds Schüt­ze, sowie etwas süd­lich der ver­län­ger­ten Linie, die durch die hel­len Ster­ne Phi (3,2 mag) und Lamb­da Sagit­ta­rii (2,8 mag) gebil­det wer­den. Man fin­det ihn auch, wenn man von der Ver­bin­dungs­li­nie zwi­schen Ant­ares (Alpha Sco, 1,0 mag) und Lamb­da Sgr aus­geht. Mes­sier 8 steht dann etwas ober­halb die­ser Stre­cke, knapp 6° nörd­lich von Gam­ma Sgr (3,0 mag) und in unge­fähr ¼ der Distanz zum Haupt­stern Ant­ares im Skorpion.

Auf­such­kar­te Lagu­n­en­ne­bel (Mes­sier 8) (58,2 KiB, 326 hits)

Steckbrief für Messier 8 & NGC 6530