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CHANDRA
Cassiopeia A zum Leben erweckt
von Stefan Deiters
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7. Januar 2009

Aus Daten des amerikanischen Röntgenteleskops Chandra haben Astronomen nun einen faszinierenden Film erstellt, auf dem man die Ausbreitung der Überreste der Sternenexplosion verfolgen kann, die vor rund 330 Jahren zu beobachten war. Zeitgleich veröffentlichte eine andere Gruppe eine dreidimensionale Visualisierung von Cassiopeia A, durch die ganz neue Einsichten möglich werden.

Cas A

Standbilder (Ausschnitt) aus dem kurzen Film über die Ausbreitung des Supernova-Überrestes Cassiopeia A. Die Bilder basieren auf Chandra-Beobachtungen aus mehreren Jahren. Bild: NASA / CXC / SAO / D.Patnaude et al.  [Großansicht]

Vor fast zehn Jahren, im Sommer 1999, startete die NASA das Röntgenteleskop Chandra. Das erste Objekt, das Chandra anvisierte war der Supernova-Überrest Cassiopeia A (astronews.com berichtete). Das Teleskop offenbarte damals nie zuvor gesehene Strukturen. Chandra hat in den folgenden Jahren immer wieder einen Blick auf Cassiopeia A geworfen. Aus den gesammelten Daten haben Wissenschaftler nun einen Film erstellt, der die Ausdehnung und die zeitlichen Veränderungen des Überrestes zeigt.

"Mit Chandra haben wir Cassiopeia A zwar nur über einen vergleichsweise kurzen Zeitraum beobachtet, aber was wir gesehen haben war schon beeindruckend", meint Daniel Patnaude vom Smithsonian Astrophysical Observatory im amerikanischen Cambridge. "Und wir können aus diesen Daten eine Menge über die Zeit nach der Explosion des Sterns lernen."

Gleichzeitig wurde auf der Tagung der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft im kalifornischen Long Beach eine Visualisierung von Cassiopeia A vorgestellt, die einen drei-dimensionalen Flug durch den Überrest erlaubt. Verwendet wurden dazu außer Chandra-Daten auch Beobachtungen des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer sowie von verschiedenen optischen Teleskopen auf der Erde. "Wir wollten immer wissen, wie die Objekte, die wir in zwei Dimensionen sehen in der Realität zusammenpassen", erklärt Tracey DeLaney vom Massachusetts Institute of Technology. "Nun können wir es uns selbst anschauen mit diesem 'Hologramm' des Supernova-Überrestes."

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Die eindrucksvolle Visualisierung ist das Ergebnis einer ungewöhnlichen Zusammenarbeit: Sie entstand nämlich zusammen mit dem Astronomical Medicine-Projekt der Harvard University. Ziel dieses Projektes ist es, die besten Techniken der Astronomie und der medizinischen Bildverarbeitung zusammenzuführen. "Zur Zeit beschäftigen wir uns gerade damit, die dreidimensionale Visualisierung sowohl in der Astronomie als auch in der Medizin zu verbessern", erläutert Alyssa Goodman, die Leiterin des Projekts. "Im Falle von Cassiopeia A ist genau das herausgekommen, was wir uns erhofft hatten."

Dabei ging es beiden Teams nicht nur darum, eindrucksvolle Bilder bzw. Filme zu schaffen. Beide jetzt vorgestellten Visualisierungen liefern den Astronomen auch wichtige Hinweise zum Verständnis dieser berühmten Supernova-Explosion. So entdeckten die Astronomen etwa mit Hilfe des Films, dass sich die Überreste etwas langsamer ausdehnen als es die Theorie vorhersagt. Grund für diesen Energieverlust könnte die Beschleunigung von kosmischer Strahlung sein. Als kosmische Strahlung bezeichnet man hochenergetische Partikel, von denen auch die Erde ständig getroffen wird.

Mit dem 3D-Modell konnten die Astronomen zudem verschiedene Komponenten der Explosion und auch den Ursprung von schon zuvor bekannten Auswürfe von Eisen- und Siliziumpartikeln identifizieren. Zukünftige Modelle von Supernova-Explosionen werden diese Erkenntnisse nun berücksichtigen und auch reproduzieren können müssen.

Cassiopeia A ist der Überrest einer Sternenexplosion, die vor rund 330 Jahren auf der Erde zu sehen war. Es handelt sich um einen der jüngsten Supernova-Überreste in der Milchstraße. Supernovae spielen in der Entwicklung von Galaxien eine wichtige Rolle, weil sie das intergalaktische Medium zum einen mit schweren Elementen anreichern und zum anderen Gas komprimieren und dadurch die Entstehung neuer Sterne anregen.

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siehe auch
Supernovae: Das Geheimnis von Cassiopeia A - 30. Mai 2008
Spitzer: Staubiger Supernova-Überrest - 22. Dezember 2007
Cassiopeia A: Ein recht lebendiger "toter" Stern - 10. Juni 2005
Chandra: Wiedersehen mit Cassiopeia A - 31. August 2004
Hubble Heritage: Farbenpracht in Cassiopeia A - 4. Juli 2002
XMM-Newton: Scharfer Blick auf Supernova-Überrest - 29. November 2001
Chandra: "Ein Traum wurde wahr" - 27. August 1999
Links im WWW
Chandra Röntgenteleskop
Cassiopeia A - Film der Ausdehnung des Überrests
Cassiopeia A - 3D-Modell
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