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Ein empfehlenswerter Artikel der MAX-PLANCK-Gesellschaft: Lichtechos geben Einblick in die aktive Vergangenheit von Cassiopeia A

ChatGPT 25.12.2025

Cassiopeia A (Cas A) ist der Überrest einer der jüngsten bekannten Supernovae in unserer Milchstraße und astrophysikalisch extrem gut untersucht.

Entstehung von Cas A

• Art der Supernova:
  Sehr wahrscheinlich eine Kernkollaps-Supernova vom Typ IIb.
  → Der Vorläuferstern hatte den größten Teil seiner Wasserstoffhülle bereits vor der Explosion verloren (durch starken Sternwind oder einen Begleitstern).

• Vorläuferstern:

  • Masse ursprünglich ca. 15–25 Sonnenmassen

  • Am Ende vermutlich ein Wolf-Rayet-ähnlicher Stern oder ein stark abgemagerter Roter Überriese

• Explosion:

  • Zeitpunkt: etwa 1670–1680 n. Chr.

  • Entfernung: ca. 3,4 kpc (≈ 11.000 Lichtjahre)

  • Die Explosion war vermutlich asymmetrisch, mit stark gerichteten Jets und Klumpen („Knots“) aus schwerem Material

• Beobachtung historisch:
  Es gibt nur unsichere historische Berichte (z. B. John Flamsteed 1680). Wahrscheinlich war die Supernova durch interstellaren Staub stark gedämpft. 

  Der Supernova-Überrest

• Alter heute: ~350 Jahre

• Durchmesser: ca. 10 Lichtjahre

• Cas A ist ein Paradebeispiel dafür, wie Supernovae schwere Elemente erzeugen und ins interstellare Medium zurückführen.

• Expansionsgeschwindigkeit der Schockfront:
  mehrere tausend km/s

• Emission in praktisch allen Wellenlängen:

  • Radio: Synchrotronstrahlung

  • Optisch: filamentartige Strukturen

  • Röntgen: heißes Plasma, Elementverteilung (Fe, Si, S, Ar)

  • Infrarot: Staub (neu gebildet in der Explosion) 

 Cas A ist ein Paradebeispiel dafür, wie Supernovae schwere Elemente erzeugen und ins interstellare Medium zurückführen.

Der Zentralstern von Cas A

Entdeckung

• 1999 mit dem Chandra-Röntgenteleskop

• Bezeichnung: Cas A CCO (Central Compact Object)

Eigenschaften

• Objekttyp: Neutronenstern

• Masse: ~1,4 Sonnenmassen

• Radius: ~10–12 km

• Temperatur: ~2 Millionen Kelvin (Oberfläche)

Besonderheiten

• Kein Pulsar:

  • Keine messbaren Radiopulse

  • Keine ausgeprägte Pulsar-Wind-Nebula

• Sehr schwaches Magnetfeld:
  → vermutlich ein „anti-magnetar“

• Strahlt fast ausschließlich thermische Röntgenstrahlung ab

Spektakulärer Befund

• Beobachtungen zeigen eine ungewöhnlich schnelle Abkühlung des Neutronensterns

• Interpretation:

  • Hinweise auf Supraleitung und Superfluidität im Inneren

  • Direkter experimenteller Test für Kernmaterie bei extremen Dichten

Bedeutung von Cas A

Cas A ist astrophysikalisch extrem wichtig, weil:

• Explosion jung und nah → Details räumlich auflösbar

• Direkter Zusammenhang:

  • Vorläuferstern

  • Explosionstyp

  • Elementverteilung

  • Neutronensternphysik

• Schlüssellabor für:

  • Kernkollaps-Mechanismen

  • Nukleosynthese

  • Physik dichter Materie

Die Koordinaten des Zentralsterns (CCO) von Cassiopeia A sind:

Äquinoktium J2000.0

• Rektaszension (RA):
  23h 23m 27,94s

• Deklination (Dec):
  +58° 48′ 42,4″

Bezeichnung des Objekts: CXOU J232327.9+584842
(entdeckt mit Chandra)

Für Astrofotografie ist der Zentralstern nicht sichtbar, da er ausschließlich im Röntgenbereich strahlt. Optisch orientiert man sich daher am geometrischen Zentrum der Filamentstruktur von Cas A.