How big is Stingray-Nebel?

Der Stingray-Nebel ist ein planetarischer Nebel: eine Hülle aus leuchtendem Gas, die ein sterbender Stern abgestoßen hat und die vom heißen, übriggebliebenen Stern zum Leuchten gebracht wird. Die NASA bezeichnete ihn 1998 als den jüngsten bekannten planetarischen Nebel. Der neuesten Schätzung zufolge ist er etwa 1,1 Billionen Kilometer groß. Seine Entfernung von der Erde ist unsicher, weshalb veröffentlichte Schätzungen seiner Breite von etwa 0,56 bis 1,5 Billionen Kilometern reichen.

Größe

Gewöhnliche Sterne wie die Sonne beenden ihr Leben vermutlich, indem sie einen planetarischen Nebel bilden. Von der Erde aus wirkt der Stingray winzig: Sein heller innerer Ring ist nur etwa 1,6 Bogensekunden lang, wobei eine Bogensekunde 1/3.600 Grad entspricht. Einzelheiten waren erst zu erkennen, nachdem das Hubble-Weltraumteleskop ihn beobachtet hatte.

Um aus diesem Winkel eine tatsächliche Größe zu berechnen, wird die Entfernung benötigt, und Schätzungen dazu reichen von etwa 2.700 bis 19.000 Lichtjahren. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer. Eine Hubble-Studie aus dem Jahr 1998 ging von 18.000 Lichtjahren aus, wodurch der Nebel etwa 1,5 Billionen Kilometer groß wurde.

Spätere Studien setzten den Stern näher an. Eine Studie aus dem Jahr 2014 ermittelte etwa 5.200 Lichtjahre und eine Breite von etwa 0,56 Billionen Kilometern. Eine Studie aus dem Jahr 2017 legte etwa 8.200 Lichtjahre zugrunde, und ihr Modell des leuchtenden Gases ist etwa 1,1 Billionen Kilometer beziehungsweise 0,12 Lichtjahre groß.

Größenvergleiche

Mit 1,1 Billionen Kilometern ist der Nebel etwa achtmal so breit wie die Entfernung von der Sonne zum am weitesten entfernten Punkt der Umlaufbahn von Sedna.
Er ist etwa 120-mal so breit wie die Umlaufbahn von Neptun, dem äußersten Planeten.
Wäre die Umlaufbahn von Neptun auf die Breite eines Basketballs geschrumpft, wäre der Nebel etwa 30 Meter groß.
Er ist etwa 43 Lichttage breit: Das Licht braucht etwa 43 Tage, um ihn zu durchqueren.

Ein Nebel, der zu leuchten begann

Zwischen 1971 und 2002 erhitzte sich der Zentralstern des Nebels, SAO 244567, von weniger als 22.000 auf etwa 60.000 Grad Celsius. Das ihn umgebende Gas begann, vermutlich in den frühen 1980er-Jahren, als planetarischer Nebel zu leuchten. Seine Form, die an einen Rochen erinnert, gab dem Nebel seinen Namen.

Hubble-Aufnahmen zeigen einen hellen Gasring um den Stern, aus dem oberhalb und unterhalb Gasblasen herausgeblasen wurden. Ein zweiter Stern, ein Begleiter des Zentralsterns, befindet sich innerhalb des Nebels.

Schnelles Verblassen

Hubble-Aufnahmen aus den Jahren 1996 und 2016, im Abstand von 20 Jahren, zeigen, wie der Nebel verblasst und seine Form ändert. Das von seinem Sauerstoff abgegebene Licht ging um fast das 1.000-Fache zurück. Die wellenförmigen Ränder, die an einen Rochen erinnerten, sind fast verschwunden, und der einst helle innere Ring scheint beim Verblassen zu schrumpfen.

Das Verblassen spiegelt Veränderungen des Zentralsterns wider, der sich abkühlt und weniger von der Strahlung abgibt, die das Gas zum Leuchten bringt. Eine Erklärung lautet, dass seine frühere Erhitzung von einem kurzen Aufflammen der Heliumfusion stammte, der Verschmelzung von Heliumkernen, die Energie freisetzt, in einer Schale um den Sternkern. Astronomen schätzten 2020, dass der Nebel bei seiner Verblassungsrate in 20 bis 30 Jahren kaum noch nachweisbar sein würde.