Den schönsten Anblick für das bloße Auge bietet am Nachthimmel noch immer das Trio Saturn, Mars und Antares. Der Stern Antares gehört zum Sternbild Skorpion, das einen schönen Hintergrund für das Treffen der drei hellen Himmelskörper abgibt:

Das Sternbild steht um 23:00 Uhr bereits tief im Südosten, eine kleine Nachtwanderung zu einem Hügel mit freiem Blick auf dem Horizont lohnt sich.

Im Sternbild Skorpion gibt es auch für Beobachter mit Fernglas und Teleskop viel zu sehen. Wir wollen aber hier unseren Ausgangspunkt von letzter Woche wieder aufnehmen. Vom Hantelnebel im kleinen Fuchs (Sternbild Vulpecula) braucht es nur einen kurzen Schwenk in Richtung Süden. Da grenzt das Sternbild Pfeil (lat.: Sagitta) an das Füchschen. Auch dieses Sternbild ist recht klein, doch ist es eines der wenigen Sternbilder, das so heißt, wie es aussieht. Daher kann man es in einer ausreichend dunklen Nacht recht einfach finden. Außerdem gehört Sagitta zu den klassischen Sternbildern. Viele alte Kulturen sahen in diesen Sternen einen Pfeil. Entsprechend viele Geschichten gibt es auch darüber, wer den Pfeil abgeschossen hat. So soll mit diesem Pfeil der Held Herakles den Adler erlegt haben, der Prometheus die Leber fraß. Herkules und Adler sind Sommersternbilder, die wir gemeinsam mit dem Pfeil am Himmel beobachten können.

In der mit Stellarium erzeugten Grafik unten sehen wir den Pfeil unterhalb des Füchschen und dem Hantelnebel. Zur Orientierung wurde in dem Ausschnitt auch noch der Stern Albireo im Sternbild Schwan erfasst. Albireo gehört zu den Sternen, die jeder regelmäßige Beobachter identifizieren können sollte und der so als Wegmarke dient.

In dem kleinen Sternbild Pfeil gibt es nur wenige Objekte, die auch kleineren Teleskopen zugänglich sind. Ein Objekt ist der in der Grafik gelb markierte Kugelsternhaufen Messier 71 (kurz: M71). Er befindet sich in circa 13.000 Lichtjahren Entfernung. Man kann M71 schon mit einem 7×50-Fernglas als diffusen Nebelfleck erkennen. Um den Nebel in einzelne Sterne aufzulösen, benötigt man aber schon ein Teleskop mit mittlerer Öffnung.

Messier 71 ist ein ungewöhnlicher Kugelsternhaufen, der Rätsel aufgibt. Er zeigt nicht die übliche Zunahme der Sterndichte zum Zentrum hin und wirkt auch nicht richtig rund, sondern eher dreieckig. Wie merkwürdig M71 im Okular aussieht zeigt am besten eine Zeichnung (Quelle: Astronomy Sketch of the Day):

Das Zeichnen astronomischer Objekte ist eine Kunst, die wieder mehr gepflegt werden sollte.

Erst auf langbelichteten Aufnahmen werden auch schwächere Sterne sichtbar. Dann sieht M71 doch wieder einem Kugelsternhaufen ähnlich. Für M71 lohnt sich der Einsatz langer Brennweiten, weshalb das Objekt durchaus anspruchsvoll zu fotografieren ist. Zahlreiche rote Sterne belohnen die Mühe.

Das Füchschen ist ein sehr unscheinbares Sternbild mit einem sehr wohlklingenden lateinischen Namen: Vulpecula. Erfunden hat das Sternbild der Danziger Astronom Hevelius Ende des 17. Jahrhunderts.

Der kleine Fuchs befindet sich mitten im Sommerdreieck, eingerahmt  von den drei hellen Sternen Deneb, Wega und Altair.

Zu dieser auffälligen Region des Sommerhimmels gehört auch das Sternbild Leier mit dem berühmten Ringnebel. Dieser Nebel ist ein lohnendes Ziel, selbst für kleinere Teleskope. Wir hatten ihn in einem früheren Beitrag vorgestellt: Der Ring in der Leier. Das Interessante ist nun, dass wir mit dem sogenannten Hantelnebel im Sternbild Füchschen einen weiteren Vertreter dieser Objektklasse am Himmel sehen können, der nicht weit vom Ringnebel entfernt ist und sich ähnlich leicht beobachten lässt.

Da der Hantelnebel in einem unscheinbaren Sternbild steht und nicht so praktisch von zwei Sternen markiert wird, hilft hier ein GoTo-Teleskop oder eine Sternkarte. In der Computersteuerung finden Sie das Objekt unter der Bezeichnung M27, die auf Charles Messier zurück geht. Er entdeckt den Hantelnebel im Jahre 1764.

Das Bild unten zeigt eine Aufnahme des Hantelnebels, die mit relativ einfachen Mitteln erstellt wurde. Julian Zoller verwendete dafür ein Newton-Teleskop mit 200 Millimeter Öffnung auf einer EQ6-Montierung und eine ungekühlte Kamera ohne Guiding.

Das Bild zeigt sofort, wie der Hantelnebel zu seinem Namen gekommen ist. Sowohl der Ring- als auch der Hantelnebel sind sogenannte Planetarische Nebel. Die Bezeichnung „Planetarischer Nebel“ ist allerdings unglücklich gewählt. Mag sein, dass man in kleineren Teleskopen diese Objekte mit einem Planeten verwechseln kann, doch haben sie nichts mit den Planeten unseres Sonnensystems zu tun: Der Hantelnebel ist 1.200 Lichtjahre entfernt und steht oberhalb der Ekliptik.

Planetarische Nebel entstehen in der letzten Lebensphase eines Sterns mit höchstens achtfacher Masse unserer Sonne. Diese Sterne blähen sich zu Riesensternen auf. In ihren äußeren Bereichen herrschen gute Bedingungen für die Entstehung von Staub. Dieser Staub wird dann vom Sternwind nach außen getrieben und legt den heißen Sternkern frei. Beim Hantelnebel handelt es sich bei dem Kern um einen Weißen Zwerg mit 85.000 Kelvin Oberflächentemperatur! Die Entstehung eines Planetarischen Nebels ist ein vergleichsweise langsamer Prozess, der mehrere zehntausend Jahre andauert und ist daher nicht mit einer Supernova-Explosion zu vergleichen. Für weitere Details verweisen wir auf das Handbuch Astronomie.

Auch wenn Planetarische Nebel nach astronomischen Zeitmaßstäben nur ein kurzlebiges Phänomen darstellen, gibt es recht viele davon. Das liegt daran, dass die Masse der überwiegenden Mehrzahl der Sterne unter acht Sonnenmassen liegt und daher fast alle Sterne dieses Stadium durchlaufen. Für Amateurastronomen sind etwa 800 Planetarische Nebel erreichbar. Zwei davon können Sie durch einen einfachen Schwenk des Teleskops zwischen Leier und Füchschen miteinander vergleichen. Schon da zeigt sich, dass jeder Planetarische Nebel einzigartig aussieht.

Wer oft in den Himmel schaut, wird mit Lichtphänomenen konfrontiert, die nicht direkt etwas mit der Astronomie zu tun haben. Ein Phänomen, das wir im Sommer besonders gut beobachten können, sind sogenannte Leuchtende Nachtwolken, die wir nachts beim Blick in Richtung Norden sehen können:

Leuchtende Nachtwolken, aufgenommen von Bernd Gährken am Morgenhimmel des 21.7.2013 in Rheda.

Diese Nachtwolken haben mit den Wolken aus dem alltäglichen Wettergeschehen nichts zu tun. Die Wolken die wir tagsüber zu sehen bekommen, bilden sich in der Troposphäre und erreichen eine Höhe bis maximal 13 Kilometer. Leuchtende Nachtwolken hingegen entstehen in der Mesopause in über 80 Kilometern Höhe. Die beste Sichtbarkeit dieser Wolken sind die Sommermonate von Anfang Juni bis Ende Juli, wenn die Sonne noch nicht aufgegangen ist, aber auch nicht mehr als 16° unter dem Horizont steht. Dann leuchtet die Sonne die sehr hohen Wolken an und wir sehen faserige, silberweiße Wolken aus Wassereis vor dem nächtlichen Sternenhimmel, die recht schnell ihre Struktur ändern.

Damit sich bei dem geringen Druck der Hochatmosphäre überhaupt Eiskristalle bilden können, bedarf es sehr niedriger Temperaturen. In der Mesopause liegt das Temperaturminimum unserer Erdatmosphäre. Hier werden in den Monaten der besten Sichtbarkeit der Wolken die tiefsten Temperaturen von -140°C erreicht. Eine weitere Zutat sind Kondensationskeime, an denen die Eiskristalle wachsen können. Diese Keime können von verglühenden Meteoriten oder Vulkanen stammen. Das veränderliche Auftreten von leuchtenden Nachtwolken könnte aber auch mit der Sonnenaktivität oder dem Eintrag von Methan und CO2 in die Atmosphäre zu tun haben.

Um solche offenen Fragen zu klären, ist es wichtig, über lange Zeiträume die leuchtenden Nachtwolken zu dokumentieren. Diese Aufgabe übernimmt der Arbeitskreis Meteore e.V. Dieser Verein bietet auf seiner Seite zum Themengebiet Leuchtende Nachtwolken aktuelle Informationen zur Sichtbarkeit und die Möglichkeit, seine eigenen Beobachtungen zu melden. Notieren Sie einfach die Richtung der Wolken, die Höhe (abgeleitet aus den sichtbaren Sternen im Hintergrund) und die Helligkeit und schon leisten Sie einen Beitrag zur Wissenschaft!

Einen ausführlichen und aktuellen Beobachtungsbericht finden Sie im Astrofan80s-Blog: Spektakuläre NLC-Show am 5/6. Juli 2016.

Jetzt ist Sommer! Warme Abende, die nicht richtig dunkel werden wollen und zum langen Sitzen auf Terrasse, Balkon und Biergarten einladen – wenn nicht gerade ein aufziehendes Gewitter zur Flucht zwingt. Ausgerechnet jetzt, in der für Astronomen ungünstigsten Jahreszeit mit viel zu kurzen Nächten, schauen sehr viele Menschen abends in den Himmel.

Einer der ersten Sterne, der durch die nicht enden wollende Dämmerung bricht, ist die helle Vega im Sternbild Leier (lat.: Lyra). Vega, oft auch Wega geschrieben, steht in Richtung Osten so hoch am Himmel, dass sie nicht mit einem Planeten zu verwechseln ist.

Das Sternbild Leier, um 23:00 Uhr MESZ in Richtung Osten

Jetzt gilt es für den Amateurastronomen die Mitmenschen mit Fakten zu beeindrucken:  Die weißstrahlende Vega ist der zweithellste Stern der nördlichen Himmelsphäre und mit 25 Lichtjahren Entfernung noch Teil der solaren Nachbarschaft. Wie unsere Sonne auch, fusioniert die Vega in ihrem Inneren Wasserstoff zu Helium, doch da dieser Stern etwa die doppelte Sonnenmasse hat, geschieht dies mit einer höheren Rate. Daher ist Vega heiß und weißglühend und wird wohl auch nur etwa ein Zehntel der Lebensdauer unserer Sonne erreichen. In dem Film Contact erreicht die Menschheit eine Radiobotschaft aus Richtung der Vega.

Das leicht zu identifizierende Sternbild Leier hat neben seinem Hauptstern Vega noch mindestens zwei weitere Attraktionen zu bieten, die auch mit kleineren Teleskopen sehr gut zugänglich sind und den hellen Sommernächten trotzen.

Da ist zum einem der berühmten Ringnebel, den Charles Messier (1730-1817) in seinem Katalog nebelartiger Objekte mit der Nummer 57 versehen hat und der daher auch kurz M57 genannt wird. Mit Hilfe der beiden Sterne Sulafat und Sheliak finden Sie den Ringnebel auch sehr leicht. Fahren Sie einfach die Strecke zwischen den beiden Sternen ab.

M57, aufgenommen von Carlos Malagon mit dem Omegon Apo 104 ED und der Atik 414 EX Color (Ausschnitt)

Der Ringnebel ist ein Paradebeispiel für einen Planetarischen Nebel. Diese Objekte erinnerten die ersten Fernrohrbeobachter an Planeten, weshalb sie noch heute so heißen. Es handelt sich dabei aber um die abgestoßene Hülle von Sternen in einem fortgeschrittenen Entwicklungsstadium.

Außerdem befindet sich in der Leier ein spektakulärer Doppelstern namens Epsilon Lyrae. In der Grafik ganz oben ist der Stern mit einem gelben Kreis markiert. Dieser Doppelstern ist einfach fantastisch! Der Abstand von drei Winkelminuten der beiden Komponenten liegt im Bereich des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges. Schon eine kleine Optik trennt die beiden Sterne. Vergrößert man den Anblick des Paares, erkennt man, dass jeder Stern wiederum ein Doppelstern ist. Wir haben es also mit einem Vierfachsystem zu tun, das man bei geschickter Wahl der Vergrößerung komplett im Gesichtsfeld des Okulars erkennen kann.

Doppelsterne sind sehr dankbare Beobachtungsobjekte. Auch aus der Stadt heraus und selbst in hellen Sommernächten lassen sie sich gut beobachten. Bevor sich Amateurastronomen zunächst mit Dobson-Teleskopen und später mit immer leistungsfähigeren Kameras den nebelartigen Objekten zuwandten, waren Doppelsterne sehr beliebte Beobachtungsobjekte. Davon zeugt ihre hohe Anzahl in dem Klassiker Atlas für Himmelsbeobachter von Erich Karkoschka. Der Verlag Cambridge University Press widmet den Doppelsternen eigene Sternkarten: The Cambridge Double Star Atlas.  Wer sich systematisch mit Doppelsternen beschäftigen will, findet in dem Buch Observing and Measuring Visual Double Stars sehr viele Anregungen, zum Beispiel die richtige Verwendung des Microguide-Messokular von Baader-Planetarium oder auch Tipps zum Zeichnen und Fotografieren der Doppelsterne.

Der griechische Sagenheld Herkules zeigt sich im Frühsommer in seiner ganzen Pracht. Die mit Stellarium erzeugte Himmelsansicht zeigt den Körper des Helden als Trapez aus vier Sternen.

Blick Richtung Süden um 23:00 Uhr MESZ.

Die vier Sterne sind nicht besonders auffällig, doch wenn man sich das Trapez einmal eingeprägt hat, springt es einem schnell immer wieder ins Auge. Man kann sich auch immer gut an dem markanten Sternbild Nördliche Krone und der sehr hellen Vega orientieren.

Es lohnt sich, das Trapez am Himmel zu identifizieren, denn dann müssen Sie Ihr Fernglas oder Teleskop nur noch an der östlichen Flanke der Sternfigur entlang bewegen. Sie treffen dann unweigerlich auf eines der spektakulärsten Objekte des nördlichen Sternenhimmels, und zwar auf den Kugelsternhaufen M13.

M13 fotografiert von Julian Zoller mit einem 200mm-Newton-Teleskop. Der Bildausschnitt wurde so gewählt, dass auch die Galaxie NGC6207 zu sehen ist.

Unter einem klaren, dunklen Himmel sollte M13 sogar mit bloßem Auge zu sehen sein. Im Fernglas erkennen Sie, das auch Herkuleshaufen genannte Objekt, problemlos als hellen Lichtball. Charles Messier (1730-1817) beschrieb den Herkuleshaufen als „Nebel ohne Sterne“, doch schon ein Teleskop mit 60mm-Öffnung lässt den Nebel körnig aussehen. Wie gut sie den Sternhaufen in einzelne Sterne auflösen können, hängt allerdings nicht nur von der Öffnung des Teleskops ab, sondern auch vom Grad der Lichtverschmutzung. Für M13 lohnt sich der Ausflug in eine Gegend mit dunklem Nachthimmel.

Dichte Ansammlungen aus hunderten Sternen sind nichts ungewöhnliches, denn wenn eine riesige Gas- und Staubwolke kollabiert, bildet sich aus ihr nicht nur ein Stern, sondern gleich sehr viele. Diese verbringen ihre Kindheit und Jugend gemeinsam, gehen dann aber eigene Wege – die Ansammlung junger Sterne löst sich allmählich auf. Solche Sternhaufen werden von den Astronomen als Offene Sternhaufen bezeichnet. Der Herkuleshaufen gehört aber in eine ganz andere Kategorie von Sternansammlungen: Hier tummeln sich circa eine Million Sterne in einer Kugel von gerade mal 160 Lichtjahren Durchmesser. Jung sind die Mitglieder des Haufens auch nicht: M13 ist so alt wie unsere Milchstraße. Diese enorm dichten Gebilde aus unzähligen alten Sternen heißen Kugelsternhaufen. Ein Name, der sehr gut zu ihrer kompakten kugelförmigen Struktur passt.

Kugelsternhaufen scheinen typische Begleiter von Galaxien zu sein. Unsere Milchstraße hat über 150 davon, die auf weiten Bahnen das Zentrum der Milchstraße umkreisen und dabei auch nicht auf die Ebene unserer Spiralgalaxie beschränkt sind. Unsere Nachbargalaxie, der Andromeda-Nebel hat sogar noch mehr Kugelsternhaufen im galaktischen Halo.

Wenn Sie Ihr Teleskop auf das Sternbild Herkules ausgerichtet haben, können Sie gleich einen zweiten Vertreter dieser Art bewundern. Der Kugelsternhaufen M92 befindet sich im „Kopfbereich“ des Herkules, wie die Grafik oben zeigt. Stellen Sie die beiden Kugelsternhaufen nacheinander im Okular ein und achten Sie auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede der beiden Kugelsternhaufen.

Es ist jedenfalls gut zu wissen, dass der griechische Held Herkules den Kopf voller Sterne hat.

Nachdem wir Jupiter und Mars in diesem Jahr schon gut beobachten konnten, gesellt sich nun Saturn dazu und vollendet so das Planetentrio: Wir sehen derzeit alle mit bloßem Auge sichtbaren äußeren Planeten in einer Nacht.

Auf einen Blick sehen wir allerdings nur Mars und Saturn. Wenn Sie über dem Horizont in südlicher Richtung stehen, befindet sich Jupiter im Westen bereits im Untergang. Die mit dem Planetariumsprogramm Stellarium erzeugte Grafik unten zeigt den Himmel am Samstagabend kurz vor Mitternacht auf der geographischen Breite von Augsburg:

Die zwei Planeten und der rötliche Stern Antares im Sternbild Skorpion bilden einen sehr reizvollen Himmelsanblick.

Da unser Sonnensystem flach wie ein Pfannkuchen ist, entfernen sich die Planeten nie weit von der Bahn, auf der die Sonne im Laufe des Jahres über den Himmel zieht. Diese Bahn wird Ekliptik genannt. Mars befindet sich derzeit etwas unterhalb und Saturn etwas oberhalb der Ekliptik. Wie hoch die Ekliptik am Himmel verläuft, hängt von der Jahreszeit ab. Momentan ist sie sehr horizontnah, so dass auch alle äußeren Planeten nur wenig über den Horizont steigen. Bei Saturn sind es knapp 20°. Für die Beobachtung bei hoher Vergrößerung ist das ein Nachteil, da das Licht der hellen Planeten einen langen Weg durch die störende Erdatmosphäre zurücklegen muss. Der Atmospheric Dispersion Corrector kann da Abhilfe schaffen.

Dass man trotzdem tolle Bilder von Saturn machen kann, zeigt diese recht aktuelle Aufnahme von Paul Williamson:

Er verwendete dazu die Kamera ASI 224 an einer Celestron C11-Optik.

Saturn kommt etwa alle dreizehn Monate in Opposition zur Sonne und ist dann die ganze Nacht zu beobachten. Eine Besonderheit bei Saturn ist natürlich der riesige Ring. Zusammen mit seinem Ring würde der Planet den Platz zwischen Erde und Mond gut ausfüllen. Ein markantes Detail des Rings ist auch schon mit einem 60-Millimeter-Teleskop erkennbar, nämlich die Cassinische Teilung. Es handelt sich dabei um eine dunkle Lücke, die den Saturnring in zwei Teile zu trennen scheint. Entdeckt wurde die Lücke von Giovanni Domenico Cassini (1625-1712). Heutzutage sind weitere Lücken bekannt, die den Saturnring strukturieren, weshalb man eigentlich besser von einem Ringsystem sprechen sollte.

Der Saturn präsentiert sein Ringsystem nicht immer gleich. Wie bei unserer Erde, ist auch die Rotationsachse des Saturns geneigt. Bei unserer Erde sind es 23,5°. Wir verdanken dieser Neigung die Jahreszeiten. Die Neigung der Rotationsachse des Saturn von 27° führt auch auf diesen Planeten zu Jahreszeiten, aber auch dazu, dass wir mal von „oben“ und mal von „unten“ auf den Ring schauen. Wenn wir den Gasriesen zu Zeitpunkten betrachten, an denen auf einer der beiden Hemisphären der Frühling beginnt,  sehen wir den Ring gar nicht.

Diese Grafik zeigt eine Simulation der Ring-Stellungen, für alle Saturn-Oppositionen bis ins Jahr 2029. Die Bilder wurden mit einem Computerprogramm von Tom Ruen berechnet (Quelle: Wikipedia):

Dieses Jahr haben wir einen sehr guten Blick auf die Nordhalbkugel des Saturn. Wir sehen das Ringsystem weit geöffnet und uns zugeneigt. Nutzen Sie diese Ringstellung!

Bei der Beobachtung des Saturn sollte Ihnen auch auffallen, dass der Planet nicht ganz rund ist. Das ist keine optische Täuschung, die irgendwie von dem Ring kommen könnte. Saturn ist wirklich nicht rund, sondern abgeplattet. Das liegt an der sehr schnellen Rotation und geringen Dichte dieses Gasriesen: Ein Saturntag dauert lediglich etwa zehn Stunden! Dabei ist die Dichte des Saturn so gering, dass er im Wasser schwimmen würde.

Wir hatten letzte Woche im Blog schon Tipps zur Beobachtung mit Farbfiltern gegeben: Planetenbeobachtung: Wie beobachte ich Mars und Jupiter? Auch  bei Saturn können die Kontraste durch einen Dunkelblau-Filter verstärkt und mit einem Gelbfilter die Wolkenstrukturen besser sichtbar gemacht werden.