Mit dem Röntgenobservatorium Chandra entdeckten Astronomen das lange gesuchte Zentralobjekt in der Supernova-Wolke Cassiopeia A. Jetzt stellt sich die Frage nach der wahren Natur dieses Himmelskörpers.
Als amerikanische Astronomen am 20. August letzten Jahres das neue Röntgenteleskop Chandra erstmals auf einen Himmelskörper ausrichteten, hatten sie die Wolke eines Sterns im Visier, der vor 300 Jahren als Supernova explodiert ist. Nach über anderthalb Stunden Belichtungszeit fanden sie im Zentrum der rund 10000 Lichtjahre entfernten Wolke den Überrest des Sterns. Die genauere Analyse zeigte, daß dieser Zentralkörper völlig andere Eigenschaften besitzt, als die Astrophysiker erwartet hatten. Wie eine Supernova-Wolke entsteht, wissen die Astronomen schon seit langem (bild der wissenschaft 11/1999, „Tod eines Nachbarn”). Wenn ein Stern am Ende seines Lebens allen Kernbrennstoff verbraucht hat, setzt im Innern plötzlich die Energieproduktion aus. Innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde bricht der Zentralteil in sich zusammen, und die Materie verdichtet sich zu einem Neutronenstern. Dieser hat nur 20 Kilometer Durchmesser, vereinigt in sich aber die Masse einer Sonne. Die äußeren Bereiche des Sterns explodieren indes und breiten sich mit bis zu 30000 Kilometern pro Sekunde ins All aus. Dabei erhitzt sich die Gashülle und leuchtet als Supernova auf. Keinen anderen Supernova-Überrest haben die Astronomen so gründlich studiert wie Cassiopeia A. Um so rätselhafter war es, daß sie den vermuteten Neutronenstern nicht finden konnten. Wie ein Lauffeuer verbreitete sich deshalb die Nachricht, daß John Hughes und seine Kollegen von der Rutgers University in New Jersey (USA) ihn mit Chandra entdeckt hatten. Das Objekt erscheint als Pünktchen unweit des Nebelzentrums. Nachdem seine Position genau bekannt war, durchforsteten Bernd Aschenbach vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching und sein Team das Datenarchiv der Röntgensatelliten Rosat und Einstein. Und sie wurden fündig: Auf Bildern aus den Jahren 1995 und 1980 entdeckten sie an der betreffenden Stelle ebenfalls einen schwachen Fleck. „Manches findet man eben erst dann, wenn man weiß, wo man es suchen muß”, meint Aschenbach.
Mit diesem Datenschatz versuchten die Astrophysiker die Natur des Zentralkörpers zu ergründen. Schon bald war klar, daß die Röntgenstrahlung nicht von einem normalen Neutronenstern stammen konnte. Aschenbach und seine Kollegen favorisieren inzwischen folgendes Modell: Der Zentralkörper ist zwar ein Neutronenstern, aber auf seiner 1,7 Millionen Grad heißen Oberfläche gibt es Flecken, die fast doppelt so heiß sind. Ihre Ursache könnten extrem starke Magnetfelder an den Polen sein. Entlang ihrer Feldlinien würden Wasserstoff-Atomkerne aus der Umgebung beschleunigt, die dann auf die Polgebiete prallen und dort glühende atmosphärische Zonen bilden. Nicht ausschließen läßt sich auch, daß gar kein Neutronenstern übrigblieb, sondern ein Schwarzes Loch: Es würde entweder Gas aus der Umgebung sammeln oder einem nahen, unsichtbaren Begleitstern Materie entreißen. Dabei könnte sich das Gas auf mehrere Millionen Grad aufheizen und Röntgenstrahlung aussenden.
Thomas Bührke
