Schnell verschwindender Stingray-Nebel überrascht Astronomen

Der Stingray-Nebel (engl. Rochen) oder Hen 3-1357 ist der jüngste kosmische Nebel, den wir bisher am Nachthimmel gefunden haben. Er ist 18.000 Lichtjahre entfernt und muss in den 1970er Jahren entstanden sein. Er wurde 1996 erstmals aufgezeichnet, 1971 wurde an dieser Stelle aber noch ein Roter Riese gefunden.

Alle 20 Jahre blicken Astronomen mit dem Hubble-Weltraumteleskop in Richtung des Stingray-Nebels. Für eine neue Studie untersuchten Wissenschaftler der University of Washington in Seattle die Aufnahmen und wurden vor ein Rätsel gestellt. Eigentlich müsste sich der Nebel weiter ausdehnen. Tatsächlich beginnt er aber bereits zu verblassen.

Sterbende Sterne

Solche kosmischen Nebel entstehen, wenn ein Stern wie unsere Sonne stirbt. Der Rote Riese im letzten Stadium seiner Lebenszeit gibt große Mengen an Material an die Umgebung ab. So entstehen Weiße Zwerge, die Überreste von toten Sternen. Um sie herum bildet das abgestoßene Material den Nebel über Millionen von Kilometern hinweg.

Durch die extrem hohe Temperatur und Strahlung leuchten die Gase. So entstehen die beeindruckenden bunten Nebel, die wir von Hubbles Aufnahmen kennen. Über Tausende von Jahren dehnt sich der Nebel weiter aus, bis er erlischt.

In 20 Jahren verblasst

Hen 3-1357 scheint diesen Prozess im Schnelldurchlauf vollzogen zu haben. Zwischen 1971 und 2002 erhöhte sich die Temperatur des Sterns von 22.000 Grad Celsius auf ungefähr 60.000 Grad. Eigentlich sollte diese Temperatur noch weiter ansteigen. Doch die Forscher fanden heraus, dass der Zentralstern wieder auf 50.000 Grad abgekühlt ist.

"Wir haben erwartet, dass er im Laufe der Zeit unmerklich heller wird und sich ausdehnt. Zu unserer Überraschung sehen wir, dass der Stingray-Nebel in der unglaublich kurzen Zeit von nur 20 Jahren signifikant verblasst ist", so Mitautor der Studie, Bruce Balik in einem Statement. Der Nebel habe sich sogar eher zusammengezogen, als sich auszudehnen.

Die Forscher verglichen die Hubble-Aufnahme von 1996 mit der von 2016. Auch für ungeübte Augen ist zu erkennen, dass der einst helle Nebel deutlich kleiner und schwächer leuchtet. Die abgegebene Strahlung, die den Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff zum Leuchten bringt, hat deutlich abgenommen. Dadurch hat sich auch die namensgebende Form des Nebels verändert. Die beiden seitlichen Ausbuchtungen, und damit die "Rochen-Flügel", sind fast vollständig verschwunden.

Helium-Flash und Hitzewallungen

Eine Erklärung für das ungewöhnliche Verhalten des Nebels haben die Forscher noch nicht. 2016 hatte ein Team um Nicole Reindl von der Universität Potsdam eine Vermutung dazu aufgestellt. Der Zentralstern (SAO 244567) könnte den Wechsel zum Weißen Zwerg noch nicht komplett vollzogen haben. Der Stern könnte "Hitzewallungen" und "Helium-Flashes" haben.

Im Inneren von Sternen finden Fusionsprozesse statt. Dabei werden etwa Heliumkerne zu Kohlenstoff. Wenn nur noch wenig Material für die Fusion vorhanden ist, kommt diese in Schüben. Dadurch wird der Stern kurzzeitig heißer und heller. Danach kühlt er ab. Das könnte jetzt bei SAO 244567 der Fall sein.

Ob so ein Helium-Flash tatsächlich die Ursache für das ungewöhnliche Verhalten des Nebels ist, kann man nur durch weitere Beobachtungen herausfinden. Allerdings könnte das Hubble-Teleskop schon bald in den Ruhestand geschickt werden. Die Instrumente des Teleskops versagen immer wieder. Ob es noch weitere Aufnahmen liefern kann, ist fraglich.