{"id":598,"date":"2023-01-04T08:00:00","date_gmt":"2023-01-04T07:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/spektrograph.com\/?p=598"},"modified":"2023-01-04T08:00:26","modified_gmt":"2023-01-04T07:00:26","slug":"emissionsnebel-reflexionsnebel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wochenendrebell.de\/emissionsnebel-reflexionsnebel\/physik\/","title":{"rendered":"Leser*innenfrage: Was ist der Unterschied zwischen Emissionsnebeln und Reflexionsnebeln?"},"content":{"rendered":"\n

Jemand bat mich, einmal etwas \u00fcber den Unterschied zwischen den Reflexionsnebeln und den Emissionsnebeln zu schreiben. Selbstverst\u00e4ndlich…<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Beginnen wir ganz am Anfang. Nebel, der \u00dcberbegriff f\u00fcr alle leuchtenden, gro\u00dffl\u00e4chigen Strukturen am Himmel, k\u00f6nnen die Geburtsst\u00e4tte oder aber die Friedh\u00f6fe von Sternen sein. Denn nachdem Sterne wie unsere Sonne am Ende ihrer Existenz zum Roten Riesen geworden sind, sto\u00dfen sie ihre H\u00fcllen von sich. Dadurch entsteht ein Nebel, wie beispielsweise der\u00a0Ringnebel<\/a><\/em>\u00a0oder Jupiters Geist<\/a><\/em>, in dessen Zentrum sich ein wei\u00dfer Zwerg befindet, eine ausgebrannte Sternenleiche. Man spricht dann von Planetarischen Nebeln<\/em>, die aber nichts mit Planeten zutun haben.<\/p>\n\n\n\n

Kosmische Nebel<\/h2>\n\n\n\n

Gr\u00f6\u00dfere Sterne, beispielsweise Betelgeuse<\/a>, hingegen explodieren in einer Supernova, sie schleudern ihre \u00dcberreste bis weit in den Kosmos – aus ihnen entstehen in kosmischen Nebeln, stellaren Krei\u00dfs\u00e4len, dann neue Sterne. Ihr Staub bildet den Urstoff f\u00fcr eine neue Generation aus Sternen und die bei der Explosion entstandene Druckwelle dient zur Verdichtung.<\/p>\n\n\n\n

Nun war die Frage aber der Unterschied zwischen einem Reflexionsnebel und einem Emissionsnebel.<\/p>\n\n\n\n

Emissionsnebel<\/h3>\n\n\n\n

Emissionsnebel, wie beispielsweise der ber\u00fchmte Orionnebel, emittieren selbst Licht. Die Mechanismen sind physikalisch recht komplex, auch die Quantenphysik spielt dabei eine Rolle. <\/p>\n\n\n\n

In der N\u00e4he eines Emissionsnebel m\u00fcssen einige gro\u00dfe, extrem hei\u00dfe, bl\u00e4uliche Sterne als Energiequelle existieren. Ihre Strahlung wird vor allem im UV-Bereich abgegeben, sie ist also sehr kurzwellig und je kurzwelliger Strahlung ist, desto mehr Energie tr\u00e4gt sie. Durch unseren Emissionsnebel rauschen nun also die hochenergetischen Photonen dieser Sterne und treffen dabei auf die Atome des Nebels. Nun gibt es zwei M\u00f6glichkeiten.<\/p>\n\n\n

\n
\"Emissionsnebel,
Ein klassischer Emissionsnebel: Der Orionnebel NGC\u00a01976<\/em>, eine Molek\u00fclwolke, die haupts\u00e4chlich vom nahen Stern Theta1<\/sup>\u00a0Orionis C ionisiert wird.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Wenn das Photon sehr energiereich ist (h\u00f6her als die sogenannte Ionisationsenergie der Atome), kann es den Atomen ihre Elektronen entrei\u00dfen, sie sind dann nicht mehr in der Atomschale, sondern schwirren frei herum. Wir haben dann positiv geladene Ionen und negativ geladene Elektronen nebeneinander. Wenn die Ionen die Elektronen nun wieder zur\u00fcck einfangen, m\u00fcssen die Elektronen die Energie wieder abgeben, die sie von dem Photon erhalten haben – und zwar ein Form eines weiteren Photons, also Licht, das von dem Elektron emittiert wird. Dieser Vorgang nennt sich Rekombination<\/em> und die entstandene Strahlung ist das Rekombinationsleuchten<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Das emittierte Photon kann dann eventuell wieder neue Atome ionisieren, eine Kettenreaktion.<\/p>\n\n\n\n

Es gibt noch eine weitere M\u00f6glichkeit. Ein Elektron kann sich in der Atomh\u00fclle auf verschiedenen Schalen befinden, jede Schale hat eine bestimmte Energie. Wird ein Elektron nun ganz zuf\u00e4lliger Weise von einem Photon getroffen, dessen Energie exakt der Energiedifferenz zwischen der aktuellen Schale des Elektrons und einer h\u00f6heren Schale entspricht, dann nimmt das Elektron diese Energie auf und springt auf die h\u00f6here Schale. Man spricht dann von einem angeregten Zustand<\/em> des Elektrons. Die ben\u00f6tigte Energie kann auch von mehreren Photonen gemeinsam kommen, sie muss lediglich exakt passen.<\/p>\n\n\n\n

Nun passiert dasselbe wie bei der Rekombination, die Elektronen verlassen ihren angeregten Zustand wieder und geben ihre Energie beim Zur\u00fcckspringen in Form von Licht ab. <\/p>\n\n\n\n

Diese quantenmechanische Prinzipien verleihen den Emissionsnebeln ihr wundersch\u00f6nes Leuchten. <\/p>\n\n\n\n

Reflexionsnebel<\/h3>\n\n\n\n

Ein Emissionsnebel emittiert immer selbst Licht, es handelt sich um Lichtquellen erster Ordnung. Reflexionsnebel hingegen erzeugen selbst kein Licht, es wird lediglich Licht anderer Quellen reflektieren, beziehungsweise gestreut, wodurch der Nebel sichtbar wird – eine Lichtquelle zweiter Ordnung. <\/p>\n\n\n\n

Die Atome der Reflexionsnebel sind nicht geladen, es gibt also keine Ionen und kein Rekombinationsleuchten. Auch hier m\u00fcssen in der N\u00e4he aber Sterne existieren, die ja selbst leuchten, also Lichtquellen erster Ordnung sind. Die Partikel des Nebels streuen dieses Sternenlicht. <\/p>\n\n\n

\n
\"Emissionsnebel,
Ein klassischer Reflexionsnebel: Der Hexenkopfnebel IC\u00a02118<\/em> streut das Licht des hellen Sterns Rigel. Charakteristisch ist die bl\u00e4uliche F\u00e4rbung.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Viele Emissionsnebel strahlen in den buntesten Farben: rot, gelb, gr\u00fcn, lila, t\u00fcrkis und viele weitere Farben lassen sich dort finden, abh\u00e4ngig von der Wellenl\u00e4nge der emittierten Photonen. Reflexionsnebel sind jedoch in der Regel blau. Der Grund daf\u00fcr liegt auf der Hand. Die Wellenl\u00e4nge bl\u00e4ulichen Lichts wird st\u00e4rker gestreut als die r\u00f6tlichen Lichts, wie auch auf der Erde. Es ist derselbe Grund, warum auch der Himmel blau ist<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Die Unterscheidung zwischen Reflexions- und Emissionsnebel geht \u00fcbrigens auf den ber\u00fchmten Edwin Hubble zur\u00fcck, er fand auch ein mathematisches Gesetz, mit dem er die scheinbare Gr\u00f6\u00dfe von Reflexionsnebeln am Nachthimmel mittels der Helligkeit des Sterns berechnen konnte, dessen Licht der Nebel streut: F\u00fcnf mal der Logarithmus der scheinbaren Gr\u00f6\u00dfe des Nebels entspricht der scheinbaren Helligkeit des Sterns mit negativem Vorzeichen plus einer Messkonstante k<\/em>. <\/p>\n\n\n\n

Wenn ihr euch fragt, was die K\u00fcrzel in den Bezeichnungen, wie IC oder NGC bedeuten: Das sind die K\u00fcrzel der entsprechenden Kataloge, in denen die Objekte gelistet sind. \u00dcber interessante Sternkataloge habe ich hier<\/a> geschrieben.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Jemand bat mich, einmal etwas \u00fcber den Unterschied zwischen den Reflexionsnebeln und den Emissionsnebeln zu schreiben. Selbstverst\u00e4ndlich… Beginnen wir ganz am Anfang. Nebel, der \u00dcberbegriff f\u00fcr alle leuchtenden, gro\u00dffl\u00e4chigen Strukturen am Himmel, k\u00f6nnen die Geburtsst\u00e4tte oder aber die Friedh\u00f6fe von Sternen sein. Denn nachdem Sterne wie unsere Sonne am Ende ihrer Existenz zum Roten Riesen geworden sind, sto\u00dfen sie ihre H\u00fcllen von sich. Dadurch entsteht ein Nebel, wie beispielsweise der\u00a0Ringnebel\u00a0oder Jupiters Geist, in dessen Zentrum sich ein wei\u00dfer Zwerg befindet, eine ausgebrannte Sternenleiche. Man spricht dann von Planetarischen Nebeln, die aber nichts mit Planeten zutun haben. Kosmische Nebel Gr\u00f6\u00dfere Sterne, beispielsweise Betelgeuse, hingegen explodieren in einer Supernova, sie schleudern ihre \u00dcberreste bis weit in den Kosmos – aus ihnen entstehen in kosmischen Nebeln, stellaren Krei\u00dfs\u00e4len, dann neue Sterne. Ihr Staub bildet den Urstoff f\u00fcr eine neue Generation aus Sternen und die bei der Explosion entstandene Druckwelle dient zur Verdichtung. Nun war die Frage aber der Unterschied zwischen einem Reflexionsnebel und einem Emissionsnebel. Emissionsnebel Emissionsnebel, wie beispielsweise der ber\u00fchmte Orionnebel, emittieren selbst Licht. Die Mechanismen sind physikalisch recht komplex, auch die Quantenphysik spielt dabei eine Rolle. In der N\u00e4he eines Emissionsnebel m\u00fcssen einige gro\u00dfe, extrem hei\u00dfe, bl\u00e4uliche Sterne als Energiequelle existieren. …<\/p>\n","protected":false},"author":223,"featured_media":16272,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[2594],"tags":[4286,4288],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/598"}],"collection":[{"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/223"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=598"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/598\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=598"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=598"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wochenendrebell.de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=598"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}