44. Woche - IC 5146 im Cygnus – eine kleine HII-Region mit Staubschweif

Wir haben momentan den Zeitpunkt, an dem Cygnus und Cepheus abends durch den Zenit laufen. Und so ist es wieder ein Standardobjekt, welches wir als neues AdW vorstellen, nämlich IC 5146 im Ostteil des Schwans. Allerdings ist das Bild sehr ansprechend geworden, und die Art der Aufnahme war auch nicht alltäglich. Daher präsentieren wir auch gern wieder ein Standardobjekt.

Als neue AdW-Astrofotografen begrüßt das AdW-Team Mathias Wegner und Dennis Haase mit einem herzlichen Willkommen! Beide besitzen das gleiche Teleskop und die gleiche Kamera, nämlich einen Skywatcher-Newton 200 PDS mit 200 mm Öffnung und 1000 mm Brennweite, d.h. relativ lichtstarke Teleskope mit Blende 5 bzw. Apertur f/5 bzw. Öffnungsverhältnis 1:5 (um wieder einmal auf den Unterschied dieser drei Größen hinzuweisen). Beide Kameras waren Farbkameras von Lacerta, Typ DeepSkyPro2600. Mathias Wegner schreibt: "Das Bild entstand in einer Kooperation mit Dennis Haase. Wir besitzen beide das gleiche Setup und haben schon länger überlegt, mal ein gemeinsames Projekt zu machen. Nach längerer Überlegung haben wir uns für IC 5146 entschieden. Unser Ziel war es, mit einer Kombination unserer Gesamtbelichtungszeit den Dunkelnebelschweif in seiner Struktur sichtbar zu machen. Da es für uns beide neu war, die Daten von zwei Teleskop-Kamera-Kombinationen zu kombinieren, war die Bildbearbeitung eine besondere Herausforderung für uns beide. Dennis hat seine Aufnahmen in Rostock gemacht und ich ca. 40 km südlich von Hamburg. Belichtet wurde zusammen 401 x 150 s." Und das ergibt insgesamt 16,7 h - nicht schlecht! Die Bildbearbeitung erfolgte in PixInsight.

Genau genommen ist IC 5146 nicht der Emissionsnebel, sondern der darin enthaltene Sternhaufen. Man sieht ihn besonders gut und sternenreich, wenn man sich im Himmelsatlas Aladin die nahinfrarote Darstellung des Two Micron All Sky Survey (2MASS) anschaut. So nebelumhüllt geht der Eindruck eines Sternhaufens doch etwas unter, weil der Kontrast des Sternhaufens zu einem dunklen Himmel besser wäre. Der Sternhaufen trägt auch die Bezeichnung eines IR-Sternhaufens, und zwar [FSR2007] 0308 (benannt nach den Astronomen Froebrich, Scholz und Raftery, 2007). Wie heißt denn nun der Nebel? Populärwissenschaftlich wird gern vom Kokon-Nebel gesprochen (engl. cocoon nebula). Es gibt aber auch noch Katalognamen aus anderen Quellen. Eine der ersten Untersuchungen wurde von V.F. Gaze und G.A. Shajn durchgeführt. Sie identifizierten den Nebel als Emissionsnebel. In ihrem "Catalogue of emission nebulae" aus dem Jahre 1955 wurde das Objekt als Nr. 246 publiziert (Izv. Krym. Astrofiz. Obs. 15, 11-30). So ergab sich die Bezeichnung [GS55] 246. Vier Jahre später wurde der Sharpless-Katalog veröffentlicht. Etwas nördlich der Position von IC 5146 wird Sh2-125 gelistet, jedoch ohne auf IC 5146 oder auf [GS55] 246 Bezug zu nehmen. Weitere sechs Jahre später folgte Beverly T. Lynds mit ihrem "Catalogue of bright nebulae" (Astrophys. J. Suppl. Ser. 12, 163-185, 1965). Darin ist IC 5146 als Nr. 424 geführt (= LBN 424). Frau Lynds gibt auch die Bezeichnung IC 5146 für ihren LBN 424 an.

Im Bild liegt Norden oben und Osten links, die Bildfeldgröße beträgt 77' x 49'. Was zeigt uns dieses Bild? Zunächst ist ein sehr reiches Sternenfeld zu sehen. Darin sind alle Sternfarben erkennbar: von blau über weiß und gelb bis orange. Der Kokon-Nebel wird sofort als Emissionsnebel identifiziert, allerdings mit einem starken Blauanteil, welcher sich besonders am umlaufenden Rand vom Rot und vom Hintergrund abhebt. Kein Wunder, das Objekt wird von den Astronomen als Mischung aus Emissions- und Reflexionsnebel bezeichnet. Insgesamt wirkt der Himmel und auch der Nebel ein wenig hell - was aber nicht sonderlich stört, da auf diese Weise deutlich wird, dass der östliche Bereich vor dem Nebel selbst einen regelrechten Reflexionsnebel darstellt. 

Entdeckt wurde IC 5146 im Jahre 1894 vom Heidelberger Max Wolf. Schon damals wurde erkannt, dass IC 5146 mit einer Dunkelwolke (Barnard 168) assoziiert ist. Diese Dunkelwolke lässt sich auf 2° Länge nach Westen hinter IC 5146 verfolgen. Die Bildautoren haben demnach nur etwa die Hälfte der gesamten Dunkelwolke erfassen können. Einige dunkle Staubsträhnen überziehen die Nebelfläche in der direkten Blickrichtug zu uns. IC 5146 sitzt in einer ausgedehnten Materiewolke, die nicht nur aus Staub bessteht, sondern mit einer großen (unsichtbaren) Molekülwolke kombiniert ist. E.E. Barnard seelbst machte bereits 1919 in seinem Katalog von 182 Dunkelwolken darauf aufmerksam, dass seine längliche Dunkelwolke Nr. 168 an ihrem östlichen Ende einen Nebel aufweist.

Im Mittelpunkt des Kokon-Nebels steckt der V = 9,63 mag helle Stern BD+46°3474. Dieser Doppel- oder sogar Mehrfachstern hat den Spektraltyp B1V. Das angehängte V ist kein "Vau", sondern eine römische Fünf. So ist dem Spektrum B1 die Leuchtkraftklasse der Hauptreihensterne zugefügt. Der Zentralstern ist also kein Riese, sondern ein Stern im Bereich der Sonnenmasse. Die Energie von BD+46°3474 reicht für die Anregung der Nebelemission.

Die Entfernung von IC 5146 ist nicht einheitlich geklärt. Zur Entfernungsbestimmung erscheinen die gemessenen Gaia-Parallaxen am verlässlichsten. Danach kommt IC 5146 auf eine Entfernung von rund 2700 Lichtjahren. Im AdW selbst kann der Winkeldurchmesser des Kokon-Nebels leicht zu 12,3' x 14,5' (Breite x Höhe) ausgemessen werden. So ergibt sich für die kleine HII-Region ein wahrer Durchmesser von 11,4 Lichtjahren. Das ist wenig im Vergleich etwa zum bekannten Rosettennebel, der auf gute 130 Lj kommt. Aber nicht vergessen: Je heißer der oder gar die anregenden Sterne, desto weitreichender ist die Ionisierung einer HII-Region, so dass der Durchmesser entsprechend größer wird. Und die Kleinheit von des Kokon-Nebels passt absolut zum Typ und zum Energieausstoß seines B1V-Zentralsterns.

Ein kleines Stückchen (ca. 9') westlich von IC 5146 liegt - eingehüllt in einen kleinen blauen Reflexionsnebel - der 10,15 mag helle Riesenstern BD+46°3471 mit dem Spektraltyp A0.5III (Leuchtkraftklasse III = Riese). Der einhüllende Reflexionsnebel hat die Bezeichnung [RK68] 114 = GN 21.50.7. Die Katalogisierung [RK68] geht auf die (damals) sowjetischen Astronomen D.A. Rojkovskij und A.V. Kurchakov zurück. Sie veröffentlichten 1968 in den Transactions des Astrophysikalischen Instituts von Alma-Ata ihren "The catalog of the reflection nebulae".

Anmerkung: Mathias Wegner und Dennis Haase haben hier ein feines Astrofoto geliefert. Ihre Zusammenarbeit hat sich gelohnt. Dabei war die Erstellung eines Summenbildes aus zwei Datensätzen nicht allzu schwierig, weil die Technik deckungsgleich war. Das wird in der Tat völlig anders, wenn unterschiedliche Kombinationen aus Teleskopöffnungen, Brennweiten und Kameras verwendet werden. Noch erwähnenswert: Die Newton-Teleskope der PDS-Ausführung sind mit einerm DualSpeed Okularauszug ausgestattet, der bei einer Untersetzung von 1:10 eine saubere und  feinfühlige Fokussierung erlaubt

Einen dicken Dank an die beiden Bildautoren, dazu die herzliche Gratulation zum gelungenen Astrofoto der Woche.

Peter Riepe
Bildautoren: Mathias Wegner und Dennis Haase

Koordinaten (J2000.0) von IC 5146 (Zentralstern):
RA = 21 h 53 min 28,8 s, DEK = +47° 16' 00''

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