How big is Krebsnebel?

Der Krebsnebel ist die Gaswolke, die von einem Stern zurückblieb, der als Supernova explodierte – der gewaltsame Tod eines Sterns – und im Jahr 1054 von der Erde aus gesehen wurde. Er liegt etwa 6.500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Stier. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer. Der Nebel ist oval, etwa 13 Lichtjahre lang und 9 Lichtjahre breit, sodass er im Durchschnitt etwa 11 Lichtjahre, oder 110 Billionen Kilometer, breit ist.

Größe

Am Himmel erstreckt sich der Krebsnebel über etwa 7 mal 5 Bogenminuten, wobei eine Bogenminute 1/60 Grad entspricht. Ein Winkel wird erst dann zu einer Länge, wenn die Entfernung bekannt ist. Bei der von der NASA angegebenen Entfernung von 6.500 Lichtjahren ist der Nebel etwa 13 Lichtjahre lang und 9 Lichtjahre breit. Das Team hinter NASAs Röntgenobservatorium Chandra beschreibt ihn als etwa 10 Lichtjahre im Durchmesser.

Die Entfernung ist die größte Unsicherheit. Ein an der University of Cambridge geführter Katalog von Supernovaüberresten gibt etwa 6.200 Lichtjahre an, ermittelt aus der Parallaxe des Neutronensterns, der geringfügigen Verschiebung seiner Position, während die Erde die Sonne umkreist. Ältere Schätzungen reichen von etwa 5.500 bis 7.800 Lichtjahren. Innerhalb dieser Spanne läge die Länge des Nebels irgendwo zwischen etwa 11 und 16 Lichtjahren.

Auch in drei Dimensionen ist der Nebel kein sauberes Oval. Eine Studie aus dem Jahr 2021 maß, wie schnell sich sein leuchtendes Gas auf die Erde zu- und von ihr wegbewegt, und rekonstruierte daraus seine Form in 3D. Dabei ergab sich eine herzähnliche Form, bei der sich kein leuchtendes Gas weiter als etwa 6,5 Lichtjahre vom Zentrum entfernt befindet.

Größenvergleiche

Die Schwarze Säule, ein 9,5 Lichtjahre hoher Turm aus Gas im Adlernebel, ist etwas kürzer als die durchschnittliche Breite des Krebsnebels.
Der Orionnebel, etwa 24 Lichtjahre breit, ist etwa doppelt so breit wie der Krebsnebel.
Die Länge des Krebsnebels entspricht etwa dem Dreifachen der Entfernung Sonne – Proxima Centauri. Proxima Centauri, der nächste Stern, ist 4,2 Lichtjahre entfernt.
Wäre der Nebel auf die Größe der Erde geschrumpft, wäre der Neutronenstern in seinem Zentrum ein etwa 2 Mikrometer großer Punkt, etwa ein Vierzigstel der Breite eines Menschenhaares. Ein Mikrometer ist ein Millionstel Meter.

Die Supernova von 1054

Im Jahr 1054 verzeichneten Astronomen in China einen „Gaststern“, der fast einen Monat lang auch am Taghimmel zu sehen war. Auch Astronomen in Japan beobachteten ihn. Der Krebsnebel ist das sich ausdehnende Trümmerfeld dieser Explosion.

Der englische Astronom John Bevis entdeckte den Nebel 1731. Charles Messier hielt ihn später fälschlich für den Halleyschen Kometen, und dieser Irrtum veranlasste ihn, einen Katalog von Objekten anzulegen, die mit Kometen verwechselt werden könnten. Der Krebsnebel ist dessen erster Eintrag, Messier 1. Der Name geht auf eine Zeichnung zurück, die der irische Astronom Lord Rosse 1844 anfertigte.

Verfolgt man die Bewegung der Nebelfilamente zurück, deutet das auf eine Explosion um das Jahr 1130 hin, etwa ein Dreivierteljahrhundert später als das überlieferte Datum. Astronomen erklären diese Diskrepanz mit dem Teilchenwind des Neutronensterns, der das Gas seit der Explosion beschleunigt hat.

Der Pulsar im Zentrum

Im Zentrum des Nebels befindet sich ein Neutronenstern, der zusammengepresste Kern des explodierten Sterns. Er vereint etwa die Masse der Sonne in einer Kugel von etwa 25 Kilometern Durchmesser. Das ist die Breite, die NASAs NICER-Teleskop bei anderen Neutronensternen gemessen hat; die des Krebsnebels selbst wurde nie gemessen. Er rotiert etwa 30-mal pro Sekunde und lässt zwei Strahlungsbündel wie ein Leuchtturm durchs All streichen, sodass er zu pulsieren scheint. Ein so beobachteter rotierender Neutronenstern wird Pulsar genannt.

Der Pulsar versorgt das Leuchten des Nebels mit Energie. Er speist hochenergetische Teilchen in den Nebel ein, und Elektronen, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, spiralen um Magnetfeldlinien und erzeugen dabei das bläuliche Licht im Inneren des Nebels. Auf Hubbles Bildern sind die orangefarbenen Filamente um dieses bläuliche Licht die zerfetzten Überreste des Sterns, hauptsächlich Wasserstoff.