Nevels en sterrenstelsels behoren tot de meest spectaculaire objecten uit de astronomie vanwege hun enorme afmetingen, kleuren en verschillende vormen. Bij de nevels bestaan verschillende soorten, naargelang hun vorm. De meest fascinerende zijn wellicht de planetaire nevels. Deze ringvormige objecten zijn weggeblazen resten van stervende sterren en zijn eigenlijk de kleine broertjes van supernova's. Net als bij deze supernova's ontstaan planetaire nevels door het sterven van een ster.
Het enige verschil is dat de sterren die een supernova nalaten een veel gewelddadiger einde kennen dan andere sterren. Zowel supernova's als planetaire nevels hebben in het midden een kleine ster die de restant is van de oorspronkelijke ster waaruit ze is voorgekomen. Bij supernova's heet deze restant een neutronenster en bij planetaire nevels is dit een witte dwerg. Wanneer een planetaire nevel ontstaat, zal de ster waaruit de nevel voorkomt, voorheen uitgezet zijn tot een rode reus waarna deze enorme ster begint in te krimpen tot deze in elkaar stort en er uiteindelijk een witte dwerg overschiet. Bij dit in elkaar storten worden de buitenste lagen van deze ster weggeblazen doordat de temperatuur ondertussen zo hoog is opgelopen in het binnenste van de ster dat deze hitte zijn weg zoekt naar buiten en op deze manier de buitenste gaslagen van de ster letterlijk wegblaast. De nevel die zich rond de in elkaar gestorte ster bevindt, geeft op zich geen licht maar wordt verlicht door de witte dwerg die zich in het centrum bevindt. De temperatuur van deze witte dwerg bedraagt enkele duizenden graden. Deze witte dwerg straalt zelf zeer veel ultraviolette straling uit. Het meeste van deze straling stuit tegen de wolk met gas die zich rondom de witte dwerg bevindt. De wolk zal de ultraviolette straling absorberen en deze terug uitzenden. Dankzij deze ultraviolette straling worden de atomen in de omringende gaswolk geïoniseerd. Eenmaal deze ionen zich hergroeperen met vrije atomen, zenden zij zeer kenmerkende spectraallijnen uit zowel in het zichtbare als het ultraviolette licht waardoor men de chemische samenstelling van deze nevels kan achterhalen. De meeste planetaire nevels bestaan voor het grootste deel uit waterstof (70%), helium (28%), koolstof, zuurstof en stikstof. Andere elementen zoals neon, zwavel en argon komen eveneens voor maar in zeer kleine hoeveelheden. Ze zijn vermoedelijk afkomstig uit de kern van de rode reus waardoor astronomen aannemen dat er een convectiestroom moet zijn binnenin deze rode reus. Deze convectiestroom zorgt ervoor dat de verschillende lagen van de ster zich met elkaar mengen zodat elementen uit de kern tot aan de oppervlakte kunnen geraken. De prachtige kleuren van een planetaire nevel zijn te danken aan de atomen waaruit de nevel is opgebouwd. Hoe helderder een planetaire nevel, hoe jonger deze is. De dichtheid van een planetaire nevel varieert van enkele atomen per kubieke centimeter in de kern tot 100 000 atomen per kubieke centimeter in de buitenste gebieden. Dit hoge aantal in de buitenste regione van dergelijke nevels ligt aan het feit dat de atomen uit de omringende gaswolk worden samengedrukt met de omringende interstellaire ruimte.
De Kattenoognevel.
In de nabijheid van ons zonnestelsel zouden zich ongeveer een duizendtal planetaire nevels bevinden. Astronomen vermoeden dat dit getal nog veel groter zou kunnen zijn omdat het aantal rode reuzen in ons melkwegstelsel zeer groot is. Volgens schattingen van het aantal sterren in ons melkwegstelsel zouden er zich in totaal minstens 10 000 planetaire nevels bevinden in ons melkwegstelsel alleen al. Hierbij zijn de planetaire nevels die men ontdekt heeft in andere sterrenstelsels nog niet meegerekend. In de twee Magelhaense Wolken zouden zich eveneens ongeveer 190 planetaire nevels bevinden en men schat dat er nog enkele honderden zijn in het Andromeda sterrenstelsel. De meeste van deze planetaire nevels kunnen we helaas niet waarnemen omdat het gas uit hun omringende wolk te ijl geworden is waardoor ze het licht van hun witte dwerg niet meer opvangen. Algemeen wordt aangenomen dat planetaire nevels een levensduur hebben van ongeveer 25 000 tot 50 000 jaar. In astronomische termen is dit een zeer kort leven (ter vergelijking: de zon heeft een levensduur die 100 000 keer langer is).
M57 bevindt zich in het sterrenbeeld Lier en staat ook bekend als de Ringnevel.
De afmetingen die planetaire nevels hebben, worden vooral bepaald door hun leeftijd. De kleinste onder hen hebben slechts een massa die gelijk is aan een honderdste van die van onze zon en hebben een straal die ongeveer een vijfhonderdste van een lichtjaar groot is. De grotere exemplaren onder de planetaire nevels hebben een massa die gelijk kan zijn aan die van de zon en kunnen een straal hebben van verschillende lichtjaren. Niet alle planetaire nevels zijn gelijk van vorm en dit ligt aan de manier hoe de rode reus, de ster die in elkaar stort, zijn massa aan het verliezen is. Een tweede factor is de omgeving waarin deze rode reus zich in bevindt. Bijna alle planetaire nevels hebben een bolvorm maar in realiteit zijn slechts een tiende van hen echt ringvormig en hebben de anderen een meer elliptische vorm of onregelmatige vorm. De nevels die een elliptische vorm hebben, zouden dit te danken hebben aan het feit dat hun ster de buitenste lagen niet gelijkmatig afstoot. Volgens een andere theorie zou een elliptische planetaire nevel in het centrum een binair systeem van sterren hebben waardoor de afgestoten wolk een elliptische vorm zou krijgen. De planetaire nevels die een onregelmatige vorm hebben, zouden deze vorm gekregen hebben doordat de rode reus zijn buitenste lagen niet gelijktijdig maar in vlagen zou hebben afgestoten.
De Zandlopernevel met zijn bijzondere vorm.
De eerste astronoom die over een planetaire nevel sprak, was de Engelsman William Herschel die dacht dat deze gaswolken zouden inkrimpen en op deze manier nieuwe sterren zouden creëren. In het begin van de 20ste eeuw werd Herschel's theorie vernietigd na nauwkeurige studies van planetaire nevels. Het duurde tot halverwege de jaren 50 eer men wist dat planetaire nevels gaswolken waren die werden afgestoten door een stervende ster. Astronomen hebben, dankzij spectroscopisch onderzoek, veel kunnen achterhalen over de chemische samenstelling van deze nevels maar hebben tegelijkertijd ook zeer veel geleerd over de samenstelling en dichtheid van rode reuzen en witte dwergen. Planetaire nevels zijn wellicht één van de mooiste astronomische objecten die zeer geliefd zijn bij amateur-astronomen. Ze spreken vaak tot de verbeelding maar in realiteit gaat het om een stervende ster die met zijn laatste krachten haar buitenste gaslagen afstoot.
