Der Ringnebel M57 (NGC 6720) im Sternbild Leier (Lyra) zählt zu den bekanntesten planetarischen Nebeln des Nordhimmels. Er befindet sich in einer Entfernung von etwa 2.300 Lichtjahren und entstand, als ein sonnenähnlicher Stern am Ende seines Lebens seine äußeren Gashüllen ins All abgestoßen hat. Im Zentrum befindet sich heute der heiße Sternenrest, der das umgebende Gas durch intensive ultraviolette Strahlung zum Leuchten anregt.

Visuell erscheint M57 als kleiner ringförmiger Nebel mit einem charakteristischen blaugrün leuchtenden Inneren und schwächeren rötlichen Außenbereichen. Die Aufnahme zeigt diese Struktur deutlich. Die unterschiedlichen Farben sind kein Effekt der Bildbearbeitung, sondern spiegeln verschiedene chemische Elemente und Ionisationszustände im Nebel wider.

Besonders interessant wird dies im Spektrum. Die Aufnahme mit dem Star Analyser 100 zeigt, dass M57 im Gegensatz zu gewöhnlichen Sternen kein kontinuierliches Spektrum erzeugt. Stattdessen wird seine Strahlung von wenigen, sehr intensiven Emissionslinien dominiert.

Die stärksten Linien im Spektrum stammen vom doppelt ionisierten Sauerstoff ([O III]) bei 495,9 nm und 500,7 nm. Diese beiden Linien erzeugen das charakteristische blaugrün-türkise Leuchten, das auf Astrofotos im Inneren des Nebels sichtbar ist. Im RSpec-Diagramm erscheinen sie als die dominierenden Peaks des gesamten Spektrums. Die große Doppelstruktur entsteht aber durch die Auswertung der Ringform als Spektrum.

Im roten Spektralbereich ist die Wasserstofflinie Hα bei 656,3 nm deutlich erkennbar. Zusätzlich tragen Emissionslinien des einfach ionisierten Stickstoffs ([N II]) bei 654,8 nm und 658,3 nm zum roten Erscheinungsbild der äußeren Nebelbereiche bei. Diese Linien entstehen in Regionen mit anderen physikalischen Bedingungen als die starken Sauerstoffemissionen.

Planetarische Nebel wie M57 sind deshalb für die Spektroskopie besonders interessant. Bereits mit einem einfachen Transmissionsgitter wie dem Star Analyser 100 lassen sich die wichtigsten Emissionslinien direkt nachweisen. Dadurch wird sichtbar, welche Elemente im Nebel vorhanden sind und welche Prozesse für seine charakteristischen Farben verantwortlich sind.

Die Kombination aus Aufnahme und Spektrum zeigt eindrucksvoll, wie eng Astrofotografie und Spektroskopie miteinander verbunden sind: Die Farben des Nebels im Bild lassen sich unmittelbar auf die Emissionslinien zurückführen, die im Spektrum gemessen werden können. Während das Foto die Struktur des Nebels sichtbar macht, offenbart das Spektrum die zugrunde liegende Physik.

Die Daten:
Bild:
TS 102/714mm auf EQ5-Goto
Asi485MC mit Astronomik L2 UV/IR Cut
11x30s Lightframes
Mit Darks und Flats korrigiert
Gestacked mit Sharpcap
Bearbeitet mit Darktable

Spektrum:
TS 102/714mm auf EQ5-Goto
Asi485MC mit Astronomik L2 UV/IR Cut
3x30s Lights
Mit Darks korrigiert
Gestacked mit Sharpcap

Das Bild entstand erst am 18.06.2024 das Spektrum schon am 19.08.2023