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Der Orionnebel – M42

Ein Gemeinschaftsbeitrag von Werner Wöhrmann, Dr. Gerold Holtkamp, Thomas Grunge und

Dr. Achim Tegeler, 23.02.2024


Der Orionnebel oder M42 (auch NGC 1976) ist wohl eines der markantesten und damit auch bekanntesten Objekte am nächtlichen Winterhimmel. Er wurde bereits zu Beginn des 17. Jhdts. erstmals 1610 von Nicolas Claude Fabri de Peiresc entdeckt und 1611 in seinen Aufzeichnungen beschrieben [1]. Auch Galileo Galilei richtete sein Teleskop auf den Orionnebel und beschrieb als erster die Sternanordnung des Trapez‘. Er erwähnte drei Trapezsterne, nicht aber den Nebel.

Christiaan Huygens veröffentlichte 1659 eine erste Zeichnung vom Orionnebel. Erst 1769 fügte Charles Messier den Orionnebel mit der Nummer 42 in seinen Katalog ein, den er dann 1771 veröffentlichte [2].

Henry Draper machte 1880 das erste Foto vom Nebel auf seinen Fotoplatten [3].

Mitte des 19. Jahrhunderts konnte durch spektroskopische Untersuchungen die gasartige Natur des Nebels erkannt werden [4]. Den größten Anteil hatte Wasserstoff. Inzwischen ist die Zusammensetzung des Nebels gut bekannt, neben Wasserstoff und Sauerstoff ist Helium mit 10% und weitere Elemente in Spuren vertreten [5].


Der Orionnebel M42 Photo: Gerold Holtkamp


M42 ist ein Emissionsnebel, d.h. er strahlt selbst Licht ab. Er befindet sich im sogenannten Orionarm unserer Milchstraße. So wird der Spiralarm unserer spiralförmigen Galaxis bezeichnet, in dem auch wir mit unserer Sonne liegen. Der Orionnebel ist südlich der Gürtelsterne des Sternbilds Orion mit bloßem Auge zu sehen. Er ist ein Teil des Orion-Molekülwolkenkomplexes, einer Ansammlung vieler Objekte, die über das gesamte Sternbild verteilt sind. All diese Objekte sind nicht nur anscheinend sondern auch physikalisch nach astronomischen Maßstäben benachbart.

Die Entfernung von M42 wird heute mit 1.350 Lichtjahren bei einer Ausdehnung von 24 Lichtjahren angegeben.

Der Wasserstoff im Nebel wird vom Stern Theta 1 Orionis C (HD 37022), Mitglied des offenen Sternhaufens Trapez, zum Leuchten angeregt – vor allem in der Wellenlänge um 656 nm – der H-alpha Linie des Wasserstoffs. Innerhalb dieses offenen Sternhaufens, liegen die vier hellsten Sterne (A-D), die visuell die Trapezform (tatsächlich hat ein Trapez aus geometrischer Sicht immer zwei parallele Seiten, das ist hier nicht der Fall) ausmachen und schon mit kleinen Teleskopen zu sehen sind; mit bloßem Auge wird das Trapez nur als ein einziger Stern wahrgenommen. Diese vier Sterne sind jedoch wiederum jeweils Mehrfachsysteme aus bis zu sechs Einzelsternen, sodass der Haufen ein komplexes Gebilde aus Sternen darstellt, die zum Teil gewaltige Riesen mit bis zu 45 Sonnenmassen sind [6].


Das Trapez (mit den Sternen Theta Orionis A-E) im Zentrum des Orionnebels – Photo: Werner Wöhrmann


Der o.g. hellste Stern des Trapez‘, Theta 1 Orionis C, hat 34 Sonnenmassen, gehört zur Spektralklasse O7, hat eine Oberflächentemperatur von über 45.500 K und eine Leuchtkraft von 250.000 Sonnen. Er strahlt einen Sternwind aus extrem heißem Plasma ab, das sich mit über 1.000 km/s fortbewegt und dabei den umgebenden Wasserstoff anregt und dazu auch Röntgenstrahlung erzeugt – ein Blauer Riese auf der Hauptreihe des Hertzsprung Russel Diagramms [7] und damit echter Vertreter der Superlativen [8].

Der Trapezhaufen ist eine Untergruppe des großen Orionnebelhaufens und enthält gegenwärtig ca. 3.500 Sterne mit einem Alter von weniger als 3 Millionen Jahren. Nach astronomischem Maßstab sind diese Sterne somit noch sehr jung. Tatsächlich entstehen dort aus dem Material des Orionnebels immer noch ständig neue Sterne. Der Orionnebel gilt daher als eines der aktivsten Sternentstehungsgebiete in der näheren Umgebung unseres Sonnensystems. Untersuchungen im Jahr 2001 konnten hier eine Vielzahl Brauner Zwerge und Objekte planetarer Masse bis hinab von 3 Jupitermassen aufspüren [9] [10].


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Quellen:

[1] Guillaume Bigourdan: La decouverte de la nebuleuse d’Orion par Peiresc. In: Comptes rendus de l’Académie des Sciences. Band 162, 1916, S. 489–490

[2] Messier Katalog: https://archive.is/Rh9Y3

[3] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orion_1880.jpg

[4] https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rspl.1865.0011

[5] https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0408249v1.pdf

[6] S. Simón-Díaz et al.: Detailed spectroscopic analysis of the Trapezium cluster stars inside the Orion nebula. 2006, doi:10.1051/0004-6361:20053066

[7] Hertzsprung-Russel-Diagramm: https://de.wikipedia.org/wiki/Hertzsprung-Russell-Diagramm

[8] https://www.mpia.de/news/wissenschaft/2007-10-orion-nebel

[9] https://www.eso.org/public/news/eso0124/#3

[10] https://arxiv.org/pdf/2004.13915.pdf