Als Planetarischen Nebel (PN) bezeichnet man die abgestoßene Hülle eines Sterns am Ende seines Lebens. Der Name geht zurück auf Friedrich Wilhelm Herschel, der eine Vielzahl dieser Nebel entdeckt
und in Anlehnung an das Erscheinungsbild von Uranus so benannt hat.
Wenn ein Stern altert, ist der Wasserstoff in seinem Zentrum irgendwann aufgebraucht. Ab diesem Zeitpunkt wird Helium zu Sauerstoff und Kohlenstoff fusioniert. Die Geschwindigkeit, mit der die
Fusion abläuft, ist proportional zur 30. Potenz der Temperatur. Nimmt diese auch nur geringfügig zu, steigert sich der Energie- Output des Sterns sehr stark. Es kommt dabei zu Pulsationen des Sterns,
die so heftig sein können, dass die Sternhülle in den Weltraum abgestoßen wird. Auf diese Weise verliert der Stern nicht nur immer mehr Masse, sondern es wird auch nach und nach der heiße Kern freigelegt.
Sobald die äußeren Schichten eine Temperatur von mehr als 30.000 Kelvin erreicht haben, werden genug hochenergetische UV- Photonen erzeugt, welche die abgestoßene Hülle ionisieren und so zum
Leuchten anregen können.
Die Hülle des PN dehnt sich mit einer Geschwindigkeit von 20-40 Kilometern in der Sekunde in den Weltraum aus und wird durch die Strahlung des Sterns auf bis zu 10.000 Kelvin erhitzt.
Sie besteht zu 70% aus Wasserstoff, zu 28% aus Helium und zu 2% aus anderen Elementen. Die Dichte beträgt 1.000 bis 100.000 Teilchen pro Kubikzentimeter. Das klingt nach viel, ist aber
immer noch deutlich weniger als in einem auf der Erde erzeugten Ultra-Hochvakuum. Nach etwa 10.000 Jahren verblasst der Planetarische Nebel.
Der Stern im Zentrum des PN wird mit dem Verlust seiner Hülle zu einem weißen Zwerg. Dieser ist mit einem Durchmesser von 15.000 bis 30.000 Kilometern ziemlich klein, aber mit Temperaturen
von bis zu 200.000 Kelvin auch extrem heiß. Je höher die Temperatur, desto größer auch die Leuchtkraft. Bei T= 50.000K erreicht der Weiße Zwerg in etwa die Leuchtkraft unserer Sonne. Rund 90%
aller Weißen Zwerge sind zwischen 0,5 und 0,7 Sonnenmassen schwer - trotz sehr unterschiedlicher Ausgangsmassen der Vorläufersterne. Die Dichte liegt bei rund einer Tonne pro Kubikzentimeter.
Die meisten Weißen Zwerge bestehen zum allergrößten Teil aus Kohlenstoff und Sauerstoff mit einer dünnen Atmosphäre aus Helium und Wasserstoff.