Cassiopeia A

Cassiopeia A (Cas A) ist ein Supernova-Überrest im Sternbild Cassiopeia in rund 11.000 Lichtjahren Entfernung, der einen Durchmesser von zirka 10 Lichtjahren hat. Heute ist er die stärkste extrasolare Radioquelle am Himmel.

Supernovaüberrest
Cassiopeia A
Überlagerung von Aufnahmen des Fermi Gamma-ray Space Telescope (magenta), des Chandra-Weltraumteleskops (blau, grün), des Hubble-Weltraumteleskops (gelb), des Spitzer-Weltraumteleskops (rot) und des Very Large Array (orange). Der Neutronenstern im Zentrum tritt türkisfarben hervor.
Überlagerung von Aufnahmen des Fermi Gamma-ray Space Telescope (magenta), des Chandra-Weltraumteleskops (blau, grün), des Hubble-Weltraumteleskops (gelb), des Spitzer-Weltraumteleskops (rot) und des Very Large Array (orange). Der Neutronenstern im Zentrum tritt türkisfarben hervor.
Sternbild	Kassiopeia
Position Äquinoktium: J2000.0
Rektaszension	23h 23m 27,9s[1]
Deklination	+58° 48′ 42,8″[2]
Weitere Daten
Entfernung	ca. 11000 Lj
Supernova	Typ IIb[3]
Durchmesser	ca. 10 Lj
Geschichte
Entdeckung	Radioquelle: Grote Reber, Martin Ryle, Francis Graham-Smith Supernovaüberrest: Iossif Samuilowitsch Schklowski, Pawel Petrowitsch Parenago
Datum der Entdeckung	1944: starke Radioquelle 1948: eng umrissene Radioquelle 1952: Supernovaüberrest
Katalogbezeichnungen
SNR G111.7-02.1 • 3C 461
AladinLite

Er ist der Überrest einer Supernovaexplosion, die auf der Erde um das Jahr 1680 hätte beobachtet werden können, wenn sie nicht hinter Gas- und Staubwolken stattgefunden hätte.^[4] Möglicherweise erschien die Supernova als ein Stern sechster Größe, den der Astronom John Flamsteed am 16. August 1680 als Stern 3 Cassiopeiae katalogisierte, aber seither nicht mehr auffindbar ist.^[5] Ein erster sicherer Hinweis in Form einer starken Radioquelle wurde durch den Pionier der Radioastronomie Grote Reber gefunden und im Jahr 1944 beschrieben.^[6] Allerdings hat erst die genauere Beobachtung von Martin Ryle und Francis Graham-Smith mit dem Long Michelson Interferometer es im Jahr 1948 als scheinbar punktförmige Quelle charakterisiert – eine der ersten entdeckten überhaupt – und das Interesse geweckt.^[7] Die optische Identifizierung mit einem Nebel gelang Anfang der 1950er Jahre Iossif Samuilowitsch Schklowski und Pawel Petrowitsch Parenago, die zudem auf eine Supernova schlossen,^[8][9] und parallel dazu Walter Baade und Rudolph Minkowski, die das damals größte, 5 Meter durchmessende Hale-Teleskops verwendeten und in Spektroskopien Hinweise für Gasgeschwindigkeiten im Nebel von bis 3000 km/s feststellten, jedoch die These einer Supernova erst später akzeptierten und durch ein Eingrenzen des Alters dann weiter untermauerten.^[10][11]

Cassiopeia A war bis zur Entdeckung von Supernovaüberrest G1.9+0.3 der jüngste bekannte Supernova-Überrest in unserer Galaxis. Anhand eines Lichtechos ist es gelungen, die historische Supernova nachträglich spektral zu beobachten. Ein Lichtecho entsteht durch die Streuung an Staubteilchen der interstellaren Materie; da der Staub außerhalb der Sichtlinie Erde-Supernova liegt, ist der Weg des Lichtes länger, und noch heute kann der Explosionsblitz untersucht werden. So wurde mit Hilfe des MIPS-Instruments am Spitzer-Weltraumteleskop das Infrarotspektrum der Supernova untersucht, die demnach zum Typ IIb gehört. Demnach handelt es sich bei Cassiopeia A um den Supernova-Überrest einer Kernkollapssupernova eines ehemaligen Roten Überriesen, der seine wasserstoffreiche Atmosphäre schon vor der Explosion durch Sternwind verloren hat.^[3]

Bei Beobachtungen mit dem Röntgenteleskop Chandra konnte eine punktförmige Röntgenquelle nahe dem Zentrum von Cas A = 3C 461 = SNR G111.7-2.1 gefunden werden. Da weder im Optischen noch im Bereich der Röntgenstrahlung eine Variabilität der Quelle gefunden werden konnte, ist es sehr unwahrscheinlich, dass es sich um einen kataklysmischen Veränderlichen im Vordergrund oder einen aktiven galaktischen Kern im Hintergrund von Cassiopeia A handelt. Das Röntgenspektrum lässt sich am besten beschreiben als das eines Neutronensterns mit einem polaren Fleck mit einer Temperatur von circa 2,8 Millionen Kelvin.^[12]

• 
  Röntgenaufnahme mithilfe des Chandra-Weltraumteleskops
• 
  Aufnahme im Wellenlängenbereich 625–850 nm, Hubble-Weltraumteleskop
• 
  Zwei Aufnahmen mithilfe der Infrarot­kameras NIRCam (1,6–4,4 µm) und MIRI (5,6–25 µm) des James Webb-Weltraumteleskops
• 
  Räumliche Re­kon­struk­tion anhand von Auf­nahmen des Chandra- und des Spitzer-Weltraumteleskops

Literatur

• König, Michael & Binnewies, Stefan (2023): Bildatlas der Sternhaufen & Nebel, Stuttgart: Kosmos, S. 258

Weblinks

Commons: Cassiopeia A – Sammlung von Bildern

• Cas A – SuperNova Remnant: Eintrag der Datenbank SIMBAD, Daten und Verzeichnis von über 2000 Forschungsberichten (Stand 2023) mit und über Cassiopeia A
• Cassiopeia A – SNR @caltech.edu (Memento vom 20. April 2010 im Internet Archive)
• Was ist Cas A? aus der Fernseh-Sendereihe alpha-Centauri (ca. 15 Minuten). Erstmals ausgestrahlt am 1. Feb. 2006.
• astronews.com: Scharfer Blick auf Supernova-Überrest 29. November 2001
• astronews.com: Farbenpracht in Cassiopeia A 4. Juli 2002
• astronews.com: Wiedersehen mit Cassiopeia A 31. August 2004
• astronews.com: Ein recht lebendiger „toter“ Stern 10. Juni 2005
• astronews.com: Staubiger Supernova-Überrest 21. Dezember 2007
• astronews.com: Das Geheimnis von Cassiopeia A 30. Mai 2008
• astronews.com: Bild des Tages 15. März 2012

Einzelnachweise

1. D. L. Kaplan, S. R. Kulkarni, S. S. Murray: Search for a Near‐Infrared Counterpart to the Cassiopeia A X‐Ray Point Source. In: The Astrophysical Journal. Band 558, Nr. 1, September 2001, ISSN 0004-637X, S. 270–275, doi:10.1086/322459 (iop.org [abgerufen am 7. Juli 2022]).
2. D. L. Kaplan, S. R. Kulkarni, S. S. Murray: Search for a Near‐Infrared Counterpart to the Cassiopeia A X‐Ray Point Source. In: The Astrophysical Journal. Band 558, Nr. 1, September 2001, ISSN 0004-637X, S. 270–275, doi:10.1086/322459 (iop.org [abgerufen am 7. Juli 2022]).
3. Oliver Krause, Stephan M. Birkmann, Tomonori Usuda, Takashi Hattori, Miwa Goto, George H. Rieke, Karl A. Misselt: The Cassiopeia A Supernova was of Type IIb. In: Science. Band 320, 2008, S. 1195–1197, doi:10.1126/science.1155788.
4. FAZ.net: Das Echo einer Sternexplosion vom 5. Juni 2008.
5. D. W. Hughes: Did Flamsteed see the Cassiopeia A supernova? In: Nature. Band 285, 1980, S. 132–133, doi:10.1038/285132a0.
6. Grote Reber: Cosmic Static. In: Astrophysical Journal. Band 100, 1944, S. 279, bibcode:1944ApJ...100..279R.
7. M. Ryle, F. G. Smith: A new intense source of radio-frequency radiation in the constellation of Cassiopeia. In: Nature. 162. Jahrgang, Nr. 4116, 18. September 1948, S. 462–463, doi:10.1038/162462a0, bibcode:1948Natur.162..462R (englisch).
8. I. S. Shklovsky, P. P. Parenago: Otozhdestvlenie sverkhnovoi zvezdy 369 goda s moshchnoi radiozvezdoi v Kassiopee. In: Astronomicheskii tsirkuliar. Band 2, Nr. 131, 1952, S. 1–2.
9. J. S. Shklovsky: Supernovae as a Source of Cosmic Rays. In: Les Processus Nucléaires dans les Astres, Communications présentées au cinquième Colloque International d'Astrophysique tenu à Liège les 10-12 Septembre, 1953. 1954, S. 515, bibcode:1954LIACo...5..515S.
10. W. Baade, R. Minkowski: Identification of the Radio Sources in Cassiopeia, Cygnus A, and Puppis A. In: Astrophysical Journal. Band 119, 1954, S. 206, bibcode:1954ApJ...119..206B.
11. R. Minkowski: Optical investigations of radio sources. Introductory Lecture. In: Hendrik Christoffel Van de Hulst. (Hrsg.): Radio astronomy, Proceedings from 4th IAU Symposium. Stanford (CA) 1957, S. 106, bibcode:1957IAUS....4..107M.
12. G. G. Pavlov, V. E. Zavlin, B. Aschenbach, J. Trümper, D. Sanwal: The Compact Central Object in Cassiopeia A: A Neutron Star with Hot Polar Caps or a Black Hole? In: The Astrophysical Journal. Band 531, 2000, S. L53-L56, doi:10.1086/312521.