PMAS Beobachtungskampagne "Planetarische Nebel"

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Matthias Roth
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2023 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 536514072

Die Leuchtkraftfunktion Planetarischer Nebel (PNLF) ist ein zuverlässiges Verfahren zur Entfernungsmessung im lokalen Universum mit einer Genauigkeit von ∼ 10%. Die Methode geht von der Annahme eines universellen Abbrechens der Leuchtkraftfunktion bei einer Magnitude von M5007 = −4.53 +/- 0.06 aus, wobei M5007 die äquivalente Magnitude im V-Band bedeutet, wenn man in diesem Filter die Emissionslinie von [OIII]λ5007 des hellsten Planetarischen Nebels (PN) einer Galaxie misst. Unsere in jüngster Zeit publizierten Arbeiten zeigen, dass dieses Verfahren mit Integralfeldspektroskopie am VLT bis zu einer Reichweite von ∼ 40 Mpc ausgebaut werden kann. Dies würde eine unabhängige Eichung der Cepheiden-Entfernungsskala in der zweiten Sprosse der Entfernungsleiter ermöglichen, also einen Beitrag zur Bestimmung der Hubblekonstanten Ho, und den augenblicklichen Anstrengungen zur Auflösung der "Hubble Tension". Allerdings ist die PNLF ein weitgehend empirisches Verfahren. Es ist insbesondere störend, dass in Folge von Auswahleffekten und unsicheren individuellen Entfernungen von PNe die PNLF in der Milchstraße noch nicht zuverlässig gemessen worden ist. Dieses Projekt zielt genau auf diese Schwäche ab und strebt an, hier einen wesentlichen Schritt nach vorne zu machen. Durch die Beobachtung von leuchtkräftigen PNe, von denen gut bestimmten GAIA Entfernungen bekannt sind, mit der Methode der Integralfeldspektroskopie und die dreidimensionale Modellierung dieser Nebel sollen die Leuchtkraft der Zentralsterne sowie die absoluten [OIII] Magnituden dieser Objekte gemessen werden. Man muss annehmen, dass aufgrund der jeweiligen Morphologie, aber auch von ungleichmäßig verteilter Extinktion durch Staub (z.B. verstärkt in einem Torus im Falle bipolare Nebel), die Anwendung von klassischer Spalt- oder Faserspektroskopie nicht weiterführt. Von der räumlich aufgelösten Integralfeldspektroskopie mit PMAS am 3.5m Teleskop des Calar Alto Observatoriums erwarten wir, dass systematische Effekte aufgedeckt werden, die das Auftreten sehr leuchtkräftiger PNe begünstigen (oder ggfs. das Gegenteil). Das langfristige Ziel ist eine zuverlässige Etablierung der galaktischen PNLF.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Spanien
• Kooperationspartner: Dr. Jesus Aceituno, Ph.D.