NGC 7009 – de Saturnusnevel

NGC 7009 is een kleine maar heldere planetaire nevel die tussen de 2000 en 4000 lichtjaar van ons is verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Waterman – Aquarius. De nevel heeft een schijnbare helderheid van magnitude 8,0 en het is een van de helderste planetaire nevels aan de sterrenhemel. NGC 7009 is ook bekend als Caldwell 55.

De Saturnusnevel heeft een schijnbare afmeting van 41 * 35 boogseconden, wat gezien de mogelijke afstand overeenkomt met een doorsnede van 0,2 tot 0,4 lichtjaar. Sommige recente schattingen plaatsen NGC op een afstand van maar liefst 5200 lichtjaar. Het heldere centrale gebeid van de nevel heeft een grootte van 25 *17 boogseconden.

Zoals alle planetaire nevels ontstond de Saturnusnevel toen een ster met een lage massa het einde van zijn leven bereikte en zijn buitenste lagen de ruimte in blies. De voormalige buitenste lagen van de ster vormen complexe vormen en ingewikkelde structuren die zichtbaar worden gemaakt door het licht van de hete sterkern. Het uitgestoten gasvormige omhulsel wordt verlicht door de sterke ultraviolette straling van de resterende ster. De straling van dubbel geïoniseerd zuurstof geeft de nevel een groenachtige gloed.

Planetaire nevels vormen de laatste fase in het leven van zonachtige sterren, die niet groot genoeg zijn om hun leven als supernova te beëindigen. Wanneer deze sterren geen brandstof meer hebben evolueren ze naar rode reuzen en verliezen ze een groot deel van hun oorspronkelijke massa door sterkte sterwinden. De buitenste schil van de Saturnusnevel bestaat uit materiaal dat door de centrale ster wordt uitgestoten in de rode reuzenfase van zijn levenscyclus. Onze eigen Zon zal over ongeveer 5 – 6 miljard jaar een soortgelijk lot ondergaan. Net als de centrale ster in NGC 7009 zal onze Zon zijn leven eindigen als een zwakke witte dwerg.

Planetaire nevels zijn astronomisch gezien kortdurende verschijnselen. Ze zullen doorgaans slechts enkele duizenden jaren duren. Terwijl de centrale sterren hun atmosfeer de ruimte in blazen bereiken de buitenoppervlakken van hun blootgestelde kernen temperaturen van meer dan 30.000 Kelvin en beginnen ze voldoende ultraviolette fotonen uit te zenden om het uitgestoten materiaal te ioniseren en te laten gloeien.

De voorlopersterren koelen uiteindelijk zo sterk af dat ze de uitdijende gaswolken niet langer kunnen ioniseren en evolueren naar witte dwergen. Het uitdijende materiaal van de nevel kan uiteindelijk worden gerecycled om nieuwe generaties sterren en planeten te vormen.

De heldere centrale ster in het hart van de Saturnusnevel heeft een visuele helderheid van magnitude 11,5 en een oppervlaktetemperatuur van 55.000 Kelvin. De ster heeft een absolute helderheid van magnitude 1,5 en dat komt overeen met een lichtsterkte van 20 keer die van de Zon. De nevel beweegt met een radiale snelheid van 45 km/sec in onze richting.

De nevel heeft een complexe structuur die bestaat uit een aantal subsystemen waaronder straalachtige stromen, verschillende schillen, filamenten, knopen, ansae en een halo. De ansae (“handvatten” van gas met een lage dichtheid die aan weerszijden van de schijf uitsteken) breiden zich niet-radiaal uit vanaf de voorloperster langs de lange as van de nevel. Ze verschijnen vooral opvallend in NGC 7009 maar zijn ook waargenomen in andere planetaire nevels, waaronder de Kattenoognevel – NGC 6543 in Draco – Draak, de Geest van Jupiter – NGC 3242 in Hydra – Waterslang en NGC 2371-2 in Gemini – tweelingen.

In 2016 werd de Saturnusnevel bestudeerd met behulp van het MUSE-instrument dat aan de Very large Telescope van de ESO in Chili was gekoppeld. Een internationaal team van astronomen heeft de nevel toen nauwkeurig in kaart gebracht om de structuur ervan beter te begrijpen. Het was de eerste keer dat astronomen het uitsterven van stof in een typische planetaire nevel in kaart brachten. De ongebruikelijke gevallen van NGC 6302 in Cygnus – Zwaan en NGC 6302 in Scorpius – Schorpioen werden in 1988 en 2005 in kaart gebracht.

Het team ontdekte een golfachtig kenmerk in het stof, dat doorgaans gelijkmatig over een nevel is verdeeld. De rand van de binnenste schil van de Saturnusnevel vertoont echter een duidelijk gebrek aan stof. Dit heeft astronomen ertoe gebracht te speculeren dat het stof in dit deel van de nevel wordt vernietigd, hetzij door een uitdijende schokgolf (in de vorm van de uitdijende binnenste schil van de nevel) die erop botst en deze vernietigt, hetzij door een schokgolf die een sterke verhitting veroorzaakt, waardoor het stof verdampt. Door MUSE te gebruiken om de complexe structuren van planetaire nevels in kaart te brengen, hopen astronomen enig licht te werpen op de rol die stof en gas spelen in de levenscycli van sterren met een lage massa, en op de manieren waarop de complexe structuren van deze nevels ontstaan.

In een daaropvolgende studie ontdekten de astronomen dat de stof uitdovingskaart va de Saturnusnevel een aanzienlijke structuur heeft en dat de stofstructuren grofweg overeenkomen met de morfologische kenmerken van de nevel. De onderzoekers onderzochten het golfkenmerk maar identificeerden geen plausibele mechanismen die dit zouden kunnen hebben veroorzaakt, afgezien van variaties in massaverlies in een ABG-ster.

Wetenswaardigheden

De Saturnusnevel werd op 7 september 1785 door de Britse astronoom William Herschel gevonden. Hij gebruikte zijn zelfgemaakte telescoop om vanuit zijn achtertuin in Dachet, Engeland de sterrenhemel te bestuderen. NGC 7009 was een van de eerste objecten die hij vond.

Herschel zelf bedacht de term “planetaire nevel” omdat deze objecten in vroege telescopen op planeten leken. Door hun Kleine blauwgroene schijven liken ze op de planeet Uranus, die hij in maart 1781 had ontdekt.

De naam van de nevel komt van de 19^de -eeuwse Ierse astronoom William Parsons, de derde Graaf van Rosse. In de jaren 1840 noemde deze Lord Rosse het object de Saturnusnevel omdat het leek op de planeet Saturnus en met zijn ringen bijna opzij verscheen. Destijds waren de telescopen voldoende verfijnd om de Saturnusachtige vorm van de nevel te onthullen.

Volgens de Engelse astronoom en admiraal William Henry Smyth was de nevel een van de negen ‘zeldzame Hemellichamen” van de Duitse astronoom Friedrich Wilhelm von Struve, in 1827 toegevoegd aan zijn Catalogus Novus Stellarum Duplicum. Andere objecten op Struve’s lijst waren onder andere de planetaire nevels NGC 6210 in Hercules en NGC 6572 in Ophiuchus, de bolvormige sterrenhopen Messier 53 in Coma Berenices – Haar van Berenice en Messier 15 in Pegasus, het elliptische sterrenstelsel NGC 3077 in Ursa Major – Grote Beer en het dwergsterrenstelsel Messier 32 in Andromeda.

De Saturnusnevel lijkt op NGC 6826 – de Knipperende Planetaire nevel in het sterrenbeeld Zwaan – Cygnus. Beide nevels hebben een heldere centrale ster, een elliptische binnenschil en ansae vergezeld van jets langs de lange assen. De Saturnusnevel heeft echter een langere binnenschil dan de zwakkere Knipperende Planetaire. Beide nevels staan overigens in de Caldwell-catalogus van Sir Patrick Moore en liggen binnen bereik van amateurtelescopen.

Locatie

De Saturnusnevel bevindt zich in het sterrenbeeld Waterman – Aquarius. De nevel bevindt zich in een zwak deel van de sterrenhemel van de hemelse waterdrager, vlakbij de grens met Capricornus – Steenbok. NGC 7009 kan gevonden worden ten zuidwesten van de denkbeeldige lijn die Fomalhaut in de Zuidervis – Piscis Austrinus en Altair in de Arend – Aquila verbindt en ten zuidoosten van de lijn van Sadalsuud in Waterman naar Dabih in Capricornus – Steenbok.

De nevel ligt in het westelijke deel van Aquarius, ongeveer 1° ten westen van Nu Aquarii (magnitude 4,52) en 2° ten noordoosten van Messier 73. De nevel bevindt zich op de denkbeeldige lijn die zich uitstrekt van Deneb Algedi, de helderste ster van Steenbok – Capricornus naar Albali – Epsilon Aquarii. Albali heeft een visuele helderheid van magnitude 3,77.

De Saturnusnevel is te vinden met behulp van amateurtelescopen en ziet eruit als een wazig groenachtige of gelige vlek. Kleine telescopen zullen een sterachtig object laten zien maar grotere instrumenten zullen meer van de structuur van de nevel onthullen, inclusief de twee verlengde lobben die op de ringen van Saturnus lijken. De nevel is zichtbaar in telescopen met een opening van 20 centimeter of groter bij sterke vergrotingen. Met telescopen van 25 centimeter kunnen de ansae in de nevel onder goede omstandigheden worden gezien. De zwakkere buitenste gebieden van NGC 7009 zijn het best zichtbaar bij sterke vergrotingen en perifeer waarnemen.

De beste tijd van het jaar om de Saturnusnevel en andere deepsky-objecten in Waterman waar te nemen is de maand oktober, wanneer het sterrenbeeld hoger aan de avondhemel zichtbaar is. Bij een declinatie van -11° bevindt de nevel zich dicht genoeg bij de hemelevenaar om tenminste een deel van het jaar vanaf vrijwel elke plek op Aarde zichtbaar te zijn.

NGC 7009 – Saturnusnevel

Eerste publicatie: 2 oktober 2024
Bron: space.com/wikipedia/ESO/constellation-guide