Planetarische Nebel in neuem Licht

Am Ende ihrer Entwicklung erzeugen die meisten Sterne einen planetarischen Nebel – eine hell leuchtende Gaswolke, die den alternden Stern einhüllt. Unsere Sonne enthält allerdings zu wenig Masse für ein solches Schauspiel, nahmen Astronomen bislang an. Ein internationales Forscherteam korrigiert diese Prognose nun: Auch relativ massearme Sterne wie unsere Sonne stoßen in ihrem Endstadium ausreichend Materie ins All, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“, um einen weithin sichtbaren Nebel zu erzeugen.

„Bislang haben die Sternentwicklungsmodelle vorhergesagt, dass Sterne ursprünglich etwa die doppelte Masse unserer Sonne besitzen müssen, um eine solche hell leuchtende Gashülle zu bilden“, erläutert Krzysztof Gęsicki von der Nikolaus-Kopernikus-Universität Toruń in Polen. Doch Theorie und Beobachtung klaffen hier bislang weit auseinander. So lassen sich etwa in elliptischen Galaxien zahleiche helle planetarische Nebel beobachten. Die alten Sternenpopulationen in solchen Systemen enthalten aber gar keine ausreichend massereichen Sterne mehr. Überhaupt scheint die Verteilung der Helligkeiten von planetarischen Nebeln nahezu unabhängig von der Art ihrer Heimatgalaxie und der dortigen Sternenpopulation zu sein – im Widerspruch zur Theorie.

Neue Beobachtungen und verbesserte Computermodelle lieferten in den vergangenen Jahren aber viele neue Einsichten in die letzte Phase der Sternentwicklung, so Gęsicki und seine Kollegen. Insbesondere zeigte sich, dass sich Sterne während der Entstehung eines planetarischen Nebels zehnmal schneller entwickeln als bislang angenommen. Die neuen Modelle ergeben zudem andere Ausgangsmassen für die Entstehung eines planetarischen Nebels sowie eine höhere Leuchtkraft dieser Gashüllen.

Die Wissenschaftler um Gęsicki haben diese Erkenntnisse nun zusammengefügt, Entwicklungswege von Sternen unterschiedlicher Masse analysiert und so eine neue Leuchtkraftverteilung für planetarische Nebel berechnet. Ihr Ergebnis stimmt gut mit der Beobachtung überein – und ist kaum noch abhängig vom Alter der Sternpopulation. Zur Überraschung der Forscher stellte sich zudem heraus, dass auch Sterne wie unsere Sonne beim Übergang vom Roten Riesen zum Weißen Zwerg einen planetarischen Nebel produzieren – wenn auch keinen besonders hellen.