Cassiopeia A

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.

SternbildKassiopeia
Position
Äquinoktium: J2000.0
Rektaszension23h 23m 27,9s[1]
Deklination+58° 48′ 42,8″[1]
Weitere Daten
Entfernung

ca. 11000 Lj

Supernova

Typ IIb[2]

Durchmesserca. 10 Lj
Geschichte
Entdeckung

Grote Reber,
Martin Ryle,
Francis Graham-Smith,
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

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.

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.[3] 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.[4] Ein erster sicherer Hinweis in Form einer starken Radioquelle wurde durch den Pionier der Radioastronomie Grote Reber gefunden und im Jahr 1944 beschrieben.[5] 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.[6] Die optische Identifizierung mit einem Nebel gelang Anfang der 1950er Jahre Iossif Samuilowitsch Schklowski und Pawel Petrowitsch Parenago, die zudem auf eine Supernova schlossen,[7][8] 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.[9][10]

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.[2]

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.[11]

Weblinks

Commons: Cassiopeia A – Sammlung von Bildern

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. ↑ a b 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.
  3. ↑ FAZ.net: Das Echo einer Sternexplosion vom 5. Juni 2008.
  4. ↑ D. W. Hughes: Did Flamsteed see the Cassiopeia A supernova? In: Nature. Band 285, 1980, S. 132–133, doi:10.1038/285132a0.
  5. ↑ Grote Reber: Cosmic Static. In: Astrophysical Journal. Band 100, 1944, S. 279, bibcode:1944ApJ...100..279R.
  6. ↑ 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).
  7. ↑ 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.
  8. ↑ 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.
  9. ↑ 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.
  10. ↑ 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.
  11. ↑ 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.

Auf dieser Seite verwendete Medien

Cassiopeia A.stl
3D model of Cassiopeia A
Heic0609.jpg
Image taken with the NASA/ESA Hubble Space Telescope provides a detailed look at the tattered remains of a supernova explosion known as Cassiopeia A (Cas A). It is the youngest known remnant from a supernova explosion in the Milky Way. The new Hubble image shows the complex and intricate structure of the star’s shattered fragments.
425985main Cas a composite unlabeled.jpg
This composite shows the Cassiopeia A supernova remnant across the spectrum: Gamma rays (magenta) from NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope; X-rays (blue, green) from NASA's Chandra X-ray Observatory; visible light (yellow) from the Hubble Space Telescope; infrared (red) from NASA's Spitzer Space Telescope; and radio (orange) from the Very Large Array near Socorro, N.M. Credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration, CXC/SAO/JPL-Caltech/Steward/O. Krause et al., and NRAO/AUI.
Cassiopeia A- Chandra Discovers Relativistic Pinball Machine (2940633609).jpg
Autor/Urheber: Smithsonian Institution from United States, Lizenz: No restrictions

Description: New analysis of an extraordinarily deep Chandra image of Cassiopeia A shows that this supernova remnant accelerates electrons to enormous energies. The blue, wispy arcs reveal the acceleration is taking place in an expanding shock wave generated by the explosion that destroyed the progenitor star. This acceleration is close to the theoretical limit and provides strong evidence that supernova remnants are key sites for generating cosmic rays, mysterious high-energy particles that bombard the Earth.

Creator/Photographer: Chandra X-ray Observatory

NASA's Chandra X-ray Observatory, which was launched and deployed by Space Shuttle Columbia on July 23, 1999, is the most sophisticated X-ray observatory built to date. The mirrors on Chandra are the largest, most precisely shaped and aligned, and smoothest mirrors ever constructed. Chandra is helping scientists better understand the hot, turbulent regions of space and answer fundamental questions about origin, evolution, and destiny of the Universe. The images Chandra makes are twenty-five times sharper than the best previous X-ray telescope. NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala., manages the Chandra program for NASA's Science Mission Directorate in Washington. The Smithsonian Astrophysical Observatory controls Chandra science and flight operations from the Chandra X-ray Center in Cambridge, Massachusetts.

Medium: Chandra telescope x-ray

Date: c. 2004

Persistent URL: www.chandra.harvard.edu/photo/2002/0237/

Repository: Smithsonian Astrophysical Observatory

Collection: Supernovas and Supernova Remnants Collection

Gift line: NASA/CXC/MIT/UMass Amherst/M.D.Stage et al.

Accession number: cassiopeia
Cas A (NIRCam and MIRI Comparison) (weic2330c).jpg
(c) NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (University of Gent), CC BY 4.0
This image provides a side-by-side comparison of supernova remnant Cassiopeia A (Cas A) as captured by the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope’s NIRCam (Near-Infrared Camera) and MIRI (Mid-Infrared Instrument).At first glance, Webb’s NIRCam image appears less colourful than the MIRI image. But this is only because the material from the object is emitting light at many different wavelengths The NIRCam image appears a bit sharper than the MIRI image because of its greater resolution.The outskirts of the main inner shell, which appeared as a deep orange and red in the MIRI image, look like smoke from a campfire in the NIRCam image. This marks where the supernova blast wave is ramming into surrounding circumstellar material. The dust in the circumstellar material is too cool to be detected directly at near-infrared wavelengths, but lights up in the mid-infrared.Also not seen in the near-infrared view is the loop of green light in the central cavity of Cas A that glowed in mid-infrared light, nicknamed the Green Monster by the research team. The circular holes visible in the MIRI image within the Green Monster, however, are faintly outlined in white and purple emission in the NIRCam image.[Image description: A comparison between two images, one on the left (labelled NIRCam), and on the right (labelled MIRI), separated by a white line. On the left, the image is of a roughly circular cloud of gas and dust with a complex structure. The inner shell is made of bright pink and orange filaments that look like tiny pieces of shattered glass. Around the exterior of the inner shell are curtains of wispy gas that look like campfire smoke. On the right is the same nebula seen in different light. The curtains of material outside the inner shell glow orange instead of white. The inner shell looks more mottled, and is a muted pink. At centre right, a greenish loop extends from the right side of the ring into the central cavity.]