IC 1318, auch als Gamma-Cygni-Nebel oder Schmetterlingsnebel bekannt, ist eine ausgedehnte Emissionsregion im Sternbild Schwan. Auf dieser Aufnahme wird besonders schön sichtbar, woher der Name stammt: Helle, rötlich leuchtende Gaswolken bilden zwei große Bereiche, die durch dunkle Staubbänder voneinander getrennt werden und dadurch an die Flügel eines Schmetterlings erinnern.

Der auffällige helle Stern rechts der Bildmitte ist Sadr (Gamma Cygni), einer der markanten Sterne des Schwans. Zusätzlich befinden sich zwei offene Sternhaufen im Bild: NGC 6910 oberhalb von Sadr und weiter unten Messier 29 (NGC 6913). Damit zeigt die Aufnahme nicht nur einen Emissionsnebel, sondern einen besonders abwechslungsreichen Ausschnitt der sternreichen Milchstraße im Schwan.

Ein Blick in die Geschichte
IC 1318 wurde im August 1893 von Edward Emerson Barnard entdeckt. Im Gegensatz zu vielen helleren Sternhaufen und Nebeln war die ausgedehnte und relativ lichtschwache Emission mit den visuellen Teleskopen früherer Beobachter wesentlich schwieriger zu erkennen.

Die beiden Sternhaufen im selben Bildfeld waren dagegen schon deutlich früher bekannt. Charles Messier entdeckte M29 (Kühlturm am unteren Rand) am 29. Juli 1764 und beschrieb eine kleine Gruppe von sechs oder sieben schwachen Sternen unterhalb von Gamma Cygni. NGC 6910 wurde am 17. Oktober 1786 von William Herschel entdeckt und später in den New General Catalogue aufgenommen.

Das Bild vereinigt damit Objekte, die über mehr als ein Jahrhundert hinweg nach und nach katalogisiert wurden.

Der Schmetterling aus Gas und Staub
IC 1318 ist ein H-II-Gebiet: eine große Wolke aus interstellarem Gas, in der Wasserstoff durch energiereiche ultraviolette Strahlung ionisiert wird. Die Region wird häufig in die Bereiche IC 1318 A, B und C unterteilt. Besonders prägnant sind die als B und C bezeichneten Teile, die die beiden „Flügel“ des Schmetterlings bilden.

Zwischen ihnen verläuft die Dunkelwolke LDN 889. Diese dunklen Strukturen sind keine leeren Bereiche. Sie bestehen aus interstellarem Staub und dichterem Material, das das Licht der dahinterliegenden Sterne und leuchtenden Gaswolken absorbiert. Dadurch zeichnet sich LDN 889 als beinahe schwarzes Band vor dem roten Hintergrund ab. NASA-Aufnahmen im Infraroten zeigen, dass sich auch in diesen scheinbar dunklen Bereichen reichlich Materie befindet.

Gerade das Wechselspiel zwischen leuchtendem Wasserstoff und absorbierenden Staubwolken erzeugt die stark strukturierte Erscheinung des Schmetterlingsnebels.

Sadr steht nur scheinbar mitten im Nebel
Auf Bildern dieser Region wirkt es so, als würde der helle Stern Sadr unmittelbar im Zentrum der Gaswolken stehen. Tatsächlich handelt es sich jedoch um einen perspektivischen Effekt.

Sadr ist ein heller Überriese und liegt nach aktuellen Entfernungsangaben ungefähr 1.800 Lichtjahre von uns entfernt. Für IC 1318 werden dagegen ungefähr 4.900 Lichtjahre angegeben. Der Stern befindet sich damit deutlich vor dem Nebel und ist nicht einfach dessen zentraler Stern, auch wenn die zweidimensionale Ansicht diesen Eindruck vermittelt.

Das ist ein schönes Beispiel dafür, wie irreführend die Projektion des dreidimensionalen Weltraums auf unseren zweidimensionalen Himmel sein kann.

Warum leuchtet der Nebel rot?
Die kräftige rote Farbe von IC 1318 stammt vor allem vom ionisierten Wasserstoff. Energiereiche Strahlung heißer Sterne trennt Elektronen von den Wasserstoffatomen. Wenn sich Elektronen anschließend wieder mit Protonen verbinden beziehungsweise innerhalb des Atoms auf niedrigere Energieniveaus wechseln, wird Licht mit charakteristischen Wellenlängen ausgesendet.

Für astronomische Aufnahmen besonders wichtig ist dabei die H-alpha-Linie bei 656,3 Nanometern im roten Bereich des sichtbaren Spektrums. Deshalb erscheinen große H-II-Regionen wie IC 1318 auf entsprechenden Aufnahmen überwiegend rot.

Neben Wasserstoff sind in solchen Nebeln auch Emissionslinien von unter anderem Sauerstoff und Schwefel nachweisbar. Die dominierende H-alpha-Emission prägt jedoch wesentlich das typische Erscheinungsbild dieser Region.

NGC 6910 – ein sehr junger Sternhaufen
Oberhalb von Sadr ist auf der Aufnahme der offene Sternhaufen NGC 6910 zu erkennen. Seine helleren Sterne bilden eine kleine, relativ konzentrierte Gruppe, die sich trotz des extrem sternreichen Hintergrundes gut abhebt.

NGC 6910 ist ausgesprochen jung. Eine moderne Untersuchung des Haufens bestimmte ein Alter von ungefähr 4,5 Millionen Jahren und eine Entfernung von rund 5.600 Lichtjahren. 

In einem derart jungen Sternhaufen sind noch zahlreiche heiße und massereiche Sterne vorhanden. Solche Haufen sind deshalb interessante Laboratorien für die Untersuchung früher Phasen der Sternentwicklung und des Einflusses massereicher Sterne auf das umgebende interstellare Medium.

M29 – Messiers Sternhaufen im selben Bildfeld
Weiter unten im Bild befindet sich mit Messier 29 beziehungsweise NGC 6913, auch Kühlturm genannt, ein zweiter junger offener Sternhaufen. Seine hellsten Sterne bilden eine auffällige kleine Gruppe, während zahlreiche schwächere Mitglieder im dichten Sternfeld des Schwans wesentlich schwieriger abzugrenzen sind.

Gerade bei M29 war die Bestimmung von Entfernung und Mitgliedschaft lange problematisch. Der Blick in Richtung Schwan führt durch große Mengen interstellaren Staubs, und verschiedene ältere Untersuchungen lieferten entsprechend stark voneinander abweichende Entfernungen.

Eine detaillierte Untersuchung aus dem Jahr 2014 bestimmte für M29 eine Entfernung von rund 5.000 Lichtjahre – und ein Alter von etwa 5 ± 1 Millionen Jahren. 

M29 und NGC 6910 erscheinen also nicht nur im selben Bildfeld, sondern sind auch beide sehr junge Sternhaufen in ähnlichen Entfernungsbereichen. Daraus allein folgt allerdings nicht, dass beide gemeinsam entstanden sind; sie werden in Untersuchungen unterschiedlichen stellaren Gruppierungen innerhalb der komplexen Cygnus-Region zugeordnet.

Entfernung und Größe
Für IC 1318 wird eine Entfernung von ungefähr 4.900 Lichtjahren angegeben. Die leuchtende Region erstreckt sich über eine Größenordnung von etwa 100 Lichtjahren. Damit sind die Strukturen, die auf der Aufnahme wie relativ schmale Filamente und dunkle Spalten erscheinen, in Wirklichkeit Gebilde von mehreren Lichtjahren Ausdehnung.

Interessant ist dabei die räumliche Staffelung der Objekte: Sadr liegt mit rund 1.800 Lichtjahren deutlich im Vordergrund, während IC 1318 sowie die beiden jungen Sternhaufen NGC 6910 und M29 mehrere tausend Lichtjahre weiter entfernt liegen.

Wir sehen auf dem Bild also keineswegs eine einzige zusammenhängende Ebene, sondern blicken durch einen großen Bereich unserer Milchstraße.

Ein Blick in das Herz des Schwans
IC 1318 gehört für mich zu den Objekten, bei denen ein großes Bildfeld besonders viel erzählt. Der Schmetterlingsnebel selbst zeigt das Zusammenspiel von ionisiertem Wasserstoff und dunklem interstellarem Staub. Sadr demonstriert unmittelbar davor, wie stark die Perspektive am Himmel täuschen kann. Und mit NGC 6910 und M29 befinden sich gleich zwei sehr junge offene Sternhaufen im selben Ausschnitt.

Was zunächst wie eine einzige rote Gaslandschaft mit unzähligen Sternen wirkt, besteht damit aus verschiedenen Objekten in unterschiedlichen Entfernungen und Entwicklungsstadien. Gerade diese Überlagerung von leuchtenden Gaswolken, Dunkelnebeln und jungen Sternpopulationen macht die Region um Gamma Cygni zu einem der abwechslungsreichsten Bereiche des sommerlichen Milchstraßenbandes.

Die Daten:
Seestar S30 Pro im EQ Mode
LP Filter
196 x 60s und 56 x 30s Lights
Gestacked mit Siril
Bearbeitet mit Siril und DarkTable