Objekte des Monats: Der Reflexionsnebel Messier 78

Der hel­le Refle­xi­ons­ne­bel Mes­sier 78 (NGC 2068) im Stern­bild Ori­on wur­de zu Beginn des Jah­res 1780 von dem fran­zö­si­schen Astro­no­men Pierre Méchain ent­deckt und am 17. Dezem­ber 1780 von Charles Mes­sier in sei­nen berühm­ten Nebel­ka­ta­log auf­ge­nom­men. Er über­nahm die Beschrei­bung von Méchain, der in M 78 zwei hel­le Ker­ne sah, die von Nebel umge­ben waren. Selt­sa­mer­wei­se bemerk­te der iri­sche Astro­nom Lord Ros­se 1851 eine spi­ral­för­mi­ge Struk­tur im Nebel. Direkt nörd­lich befin­det sich der Refle­xi­ons­ne­bel NGC 2071, der von M 78 durch eine vor­ge­la­ger­te Dun­kel­wol­ke getrennt ist und erst in der Neu­jahrs­nacht des Jah­res 1786 von dem deutsch-bri­ti­schen Astro­no­men Wil­helm Her­schel auf­ge­fun­den wur­de. Wei­te­re Nebel­tei­le wur­den im Jahr 1864 von Hein­rich Lou­is d’Arrest beschrie­ben, der einen schwa­chen Nebel süd­west­lich von M 78 ent­deck­te und der heu­te als NGC 2064 bekannt ist. Ein wei­te­rer Nebel­teil wur­de im Jahr 1876 durch den deut­schen Astro­no­men Wil­helm Lebe­recht Tem­pel gefun­den und trägt die Bezeich­nung NGC 2067. Der ame­ri­ka­ni­sche Astro­nom Ves­to M. Slipher, vom Lowell Obser­va­to­ri­um, unter­such­te M 78 im Jah­re 1919 und ent­deck­te ein kon­ti­nu­ier­li­ches Spek­trum. Er fand her­aus, dass der Nebel, im Gegen­satz zu den ande­ren damals bekann­ten Gas­ne­beln, im reflek­tier­ten Ster­nen­licht sei­ner Umge­bungs­ster­ne leuch­tet. M 78 ist der ein­zi­ge Refle­xi­ons­ne­bel im Messier-Katalog.

Ein heller Reflexionsnebel und Geburtsort neuer Sterne

Mes­sier 78 befin­det sich rund 1.600 Licht­jah­ren von der Erde ent­fernt und besitzt eine Win­kel­aus­deh­nung von 8 x 6 Bogen­mi­nu­ten, was einer wah­ren Aus­deh­nung von mehr als 4 Licht­jah­ren ent­spricht. Er ist mit einer Hel­lig­keit von 8,3 mag der hells­te Refle­xi­ons­ne­bel an unse­rem Him­mel und befin­det sich ober­halb des lin­ken Gür­tel­sterns des Him­mels­jä­gers. Der Nebel steht im Schat­ten des berühm­te­ren Ori­on­ne­bels im gleich­na­mi­gen Stern­bild und wird oft über­gan­gen. M 78 ist der hells­te Teil einer von Dun­kel­wol­ken durch­zo­ge­nen Regi­on, die zusam­men mit den klei­ne­ren Refle­xi­ons­ne­bel NGC 2064, NGC 2067 und NGC 2071 zum gro­ßen Ori­on-Mole­kül­wol­ken-Kom­plex (Ori­on B) gehö­ren. In des­sen Zen­trum befin­det sich der Gro­ße Ori­on­ne­bel (Mes­sier 42) und der De-Mai­ran-Nebel (Mes­sier 43). Zum Ori­on-Mole­kül­wol­ken-Kom­plex, der mehr als 200 Licht­jah­re Aus­deh­nung besitzt, gehö­ren außer­dem noch der Pfer­de­kopf­ne­bel (Bar­nard 33), IC 434, der Flam­men­ne­bel (NGC 2024), Bar­nards Loop (Sh2-276) und der Nebel um den Stern Meis­sa (Sh2-264) am Kopf des Him­mels­jä­gers. Ori­on B ist wie­der­um Teil des deut­lich grö­ße­ren Ori­on-Mono­ce­ros-Kom­plex, zudem auch die Rie­sen­mo­le­kül­wol­ke Mono­ce­ros R2, im benach­bar­ten Stern­bild Ein­horn, gehört.

Im Gegen­satz zu Emis­si­ons­ne­bel, wo das Gas auf­grund der hohen Tem­pe­ra­tur der Nach­bar­ster­ne ioni­siert und zum Leuch­ten ange­regt wird, streut die Staub­kom­po­nen­te von M 78 das Licht sei­ner jun­gen Nach­bar­ster­ne. In vor­lie­gen­den Fall sind es zwei jung B‑Sterne (HD 385563 A und B) der 10. Grö­ßen­klas­se, die 50,4 Bogen­se­kun­den von­ein­an­der ent­fernt ste­hen. Die UV-Strah­lung der bei­den Ster­ne reicht nicht aus, um das Gas in M 78 zu ioni­sie­ren. Der Streu­ungs­ef­fekt von Staub ist bei kür­ze­ren Wel­len­län­gen effek­ti­ver, so dass der Nebel auf Fotos bläu­lich erscheint. Die gesam­te Nebel­re­gi­on ist von dich­ten Staub­wol­ken durch­zo­gen und ent­hält mehr als 100.000 Ster­ne, die zum gro­ßen Teil noch in ihren Geburts­ko­kons ein­ge­bet­tet sind. So fin­det man im infra­ro­ten Spek­tral­be­reich einen jun­gen Stern­hau­fen, der sich mit sei­nen 192 Mit­glieds­ster­nen über ein Gebiet von 7 Bogen­mi­nu­ten ver­tei­len. Auf­grund der Gra­vi­ta­ti­on, hat sich das mole­ku­la­re Gas in meh­re­re Frag­men­te auf­ge­teilt, deren dich­te Ker­ne momen­tan Ster­ne von bis zu 5 Son­nen­mas­sen produzieren.

Schon jetzt sind im Nebel mehr als 45 ver­än­der­li­che Ster­ne gerin­ger Mas­se vom T‑Tau­ri-Typ sowie 17 Herbig-Haro Objek­te bekannt. Die T‑Tau­ri-Ster­ne sind sehr jun­ge Vor-Haupt­rei­hen­ster­ne, mit einem Alter von meh­re­ren 100.000 Jah­ren, die sich noch in der Kon­trak­ti­ons­pha­se befin­den und in denen noch kei­ne Kern­fu­si­on statt­fin­det. Für Astro­phy­si­ker haben T‑Tau­ri-Ster­ne eine gro­ße Bedeu­tung, für ihr Ver­ständ­nis der Ent­wick­lung son­nen­ähn­li­cher Stern und die Bil­dung von extra­so­la­ren Pla­ne­ten­sys­te­men. Bei den Herbig-Haro-Objek­ten in M 78 han­delt es sich um bipo­la­re Objek­te um sehr jun­ge Ster­ne. Die­se befin­den sich noch in ihrem frü­hen Ent­wick­lungs­sta­di­um (Pro­tos­ter­ne) und exis­tie­ren nur weni­ge Tau­send Jah­re. Die­se inter­agie­ren mit der nahen Mole­kül­wol­ke LDN 1630 in Form schnel­ler, gebün­del­ter Jets, die die Mate­rie, auf die sie tref­fen, aufheizen.

Nur 1,8° öst­lich von Mes­sier 78 kann noch der 9 mag hel­le und 11 Bogen­mi­nu­ten gro­ße offe­ne Stern­hau­fen NGC 2112 beob­ach­tet wer­den. Die­ser Stern­hau­fen ent­hält rund 100 Ster­ne der 12. bis 13. Grö­ßen­klas­se und befin­det sich über 2.800 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt wei­ter im Hin­ter­grund. Er ist mit einem Alter von 2 Mil­li­ar­den Jah­re deut­lich älter als die jun­gen Ster­ne der M 78-Nebelregion.

McNeil’s Nebula

Im Febru­ar 2004 wur­de von dem ame­ri­ka­ni­schen Hob­by­as­tro­nom Juli­an W. McN­eil, mit Hil­fe sei­nes 3 Zoll Refrak­tors und einer CCD-Kame­ra, ein neu­er, stark ver­än­der­li­cher und nur 1 Bogen­mi­nu­ten gro­ßer Nebel ent­deckt, der sich 10 Bogen­mi­nu­ten süd­lich von Mes­sier 78 befand. Die Posi­ti­on des Nebels ist mit der Infra­rot­quel­le IRAS 05436–0007 asso­zi­iert und zeig­te über die Jahr­zehn­te ver­teilt Hel­lig­keits­aus­brü­che. Die­se wur­den von einem jun­gen ver­än­der­li­chen Stern vom FU-Orio­nis-Typ (V1647 Ori) ver­ur­sacht, der sich direkt an der Süd­spit­ze des Nebels befindet. 

Wahr­schein­lich ent­stand der Nebel bei einem Aus­bruch des Sterns im Okto­ber 2003. Rönt­gen­da­ten des Chandra-Obser­va­to­ri­ums leg­ten nahe, dass ein plötz­li­cher Ein­fall von Mate­rie auf die Ober­flä­che des Sterns den Aus­bruch ver­ur­sacht hat­te. Der Aus­bruch beleuch­te­te dem Stern umge­ben­den Kokon aus Gas und Staub, ähn­lich wie ein Leucht­turm in einer neb­li­gen Herbst­nacht. In der Zwi­schen­zeit ist „McN­eils Nebel“ wie­der ver­blasst und seit Novem­ber 2018 kom­plett ver­schwun­den, nach­dem er im Jahr 2008 einen wei­te­ren Aus­bruch zeig­te, der bis weit in das Jahr 2012 anhielt. His­to­ri­sche Daten zeig­ten, dass es nicht der 1. Aus­bruch die­ses Sterns war. Auf Fotos, die im Okto­ber 1966 ent­stan­den sind, ist eben­falls die­ser Nebel vor­han­den. Im Gegen­satz zu 2004, blieb die­ser Aus­bruch von den Astro­no­men unentdeckt.

Beobachtung

Mit klei­ner Öff­nung ähnelt Mes­sier 78 einem klei­nen und licht­schwa­chen Kome­ten. Im Gegen­satz zu Emis­si­ons­ne­bel, reagie­ren Refle­xi­ons­ne­bel nicht auf Nebel­fil­ter. Des­halb ist ein eini­ger­ma­ßen dunk­ler und trans­pa­ren­ter Him­mel zur Beob­ach­tung erfor­der­lich. Unter einem guten Land­him­mel ist M 78 bereits in einem 10x50 Fern­glas als schwa­cher dif­fu­ser Nebel­fleck erkenn­bar. Mit einem 16x70 Feld­ste­cher und Tele­sko­pen ab 2 bis 3 Zoll Öff­nung und 50-facher Ver­grö­ße­rung, erscheint er wie ein klei­ner, fächer­för­mi­ger Komet, mit einer Art dop­pel­ten Kern. Die zwei Ster­ne der 10. Grö­ßen­klas­se bil­den dabei den leicht ver­setz­ten Kern des „Kome­ten­kop­fes“. Ab 4 bis 6 Zoll Öff­nung ist 15 Bogen­mi­nu­ten von M 78 ent­fernt auch der Nach­bar­ne­bel NGC 2071 sicht­bar, der unter guten Bedin­gun­gen selbst mit 2 Zoll Öff­nung schwach erkenn­bar ist. Alle ande­ren Nebel in der Umge­bung erfor­dern mehr Tele­s­ko­pöff­nung oder indi­rek­tes Sehen und sind dem­zu­fol­ge deut­lich schwie­ri­ger aus­zu­ma­chen. Der nord­west­li­che, gut aus­ge­präg­te Teil von M 78 ist, im Gegen­satz zu den ande­ren Sei­ten, scharf begrenzt. Alle ande­ren Tei­le, beson­ders der gegen­über­lie­gen­de süd­öst­li­che Nebel­teil, lau­fen dif­fus in den Hin­ter­grund über, so dass Ähn­lich­kei­ten mit einem Kome­ten­schweif auf­kom­men. Die nord­west­li­che Nebel­kan­te von M 78 tritt mit 6 Zoll Öff­nung stär­ker her­vor. Unter guten Bedin­gun­gen soll­te im Zen­trum nun ein wei­ter Stern der 13. Grö­ßen­klas­se sicht­bar wer­den, der süd­lich der bei­den hel­le­ren Ster­ne steht. Durch einen Dun­kel­wol­ke getrennt erkennt man nun NGC 2067, als schwa­chen Nebel, der sich in nord­öst­li­cher bis süd­west­li­cher Rich­tung erstreckt. Die­ser ver­engt sich und endet bei einem Stern der 12. Grö­ßen­klas­sen. Mit 8 Zoll Öff­nung und 80 bis 100-facher Ver­grö­ße­rung erkennt man die ers­ten Struk­tu­ren. Die gesam­te Nebel­re­gi­on ist von dunk­lem Staub über­la­gert. Nun soll­te auch NGC 2064, süd­west­lich von NGC 2067, sicht­bar sein. Mit 10 bis 12 Zoll Öff­nung tau­chen flo­cki­ge und wol­ken­ar­ti­ge Struk­tu­ren auf. Die Rand­be­rei­che sind jetzt weit­aus bes­ser erkenn­bar und beson­ders der nörd­li­che Teil deut­li­cher abgegrenzt.

Mes­sier 78 kann man bes­ten in den Win­ter­mo­na­ten beob­ach­tet wer­den, wenn der Him­mel­jä­ger Ori­on hoch am Him­mel steht. Der Nebel befin­det sich unge­fähr 2,5° nord­öst­lich von Alni­tak (Zeta Orio­nis, 1,72 mag), der öst­li­che der drei Gür­tel­stern des Stern­bild Ori­on, in einem nahe­zu von Ster­nen lee­ren Feld. Wenn wir Alni­tak ins Zen­trum des Suchers ein­stel­len, befin­det sich rund 1° nörd­lich die­ses Sterns ein wei­te­rer Stern der 5. Grö­ßen­klas­se. Nach wei­te­ren 1,5° Rich­tung Nor­den stößt man auf einen Stern der 6. Grö­ßen­klas­se. Von die­sem aus schwenkt man nun wei­te­re 1,5° in Rich­tung Osten. M 78 steht unge­fähr ein Grad süd­öst­lich eines auf­fäl­li­gen recht­wink­li­gen Ster­nen­drei­ecks und soll­te nun im Gesichts­feld eines nied­rig ver­grö­ßern­den Oku­lars erkenn­bar sein.

Auf­such­kar­te Mes­sier 78 (120,4 KiB, 252 hits)

Steckbrief für Messier 78 & NGC 2071