Wie chemische Elemente entstehen.

Dieses kosmische Feuerwerk zeugt von einer stellaren Katastrophe, denn es ist der glühende Überrest einer Sternexplosion, der Supernova Cassiopeia A. Das Besondere an dieser Aufnahme im Röntgenlicht sind jedoch die Farben: Sie zeigen an, wo im Supernova-Relikt welche Elemente entstanden sind.

aus scinexx

Kosmische Elementfabrik

Röntgenteleskop zeigt die in Cassiopeia A erzeugten Elemente

Cassiopeia A liegt rund 11.000 Lichtjahre von uns entfernt. Dieses sich ausdehnende Gebilde aus Millionen Grad heißen Gasen entstand, als ein massereicher Stern in einer Supernova explodierte. Wegen ihrer relativen Nähe zu uns gehört Cassiopeia A zu den am besten untersuchten Supernova-Relikten überhaupt.

Das Spannende daran: Solchen Sternenexplosionen verdanken wir die Existenz vieler schwererer Elemente – und damit der Atome, aus denen wir und unser Planet bestehen. Von Kohlenstoff bis Rubidium reicht das Spektrum der Atome, die es ohne diese Explosionen im Kosmos heute wahrscheinlich nicht gäbe.

Welche Elemente die Supernova von Cassiopeia A produzierte, enthüllen nun Beobachtungen mit dem NASA-Röntgenteleskop Chandra. In dieser Aufnahme sind die verschiedenen Elementsorten durch Farben voneinander abgesetzt: Silizium erscheint rot, Schwefel gelb, Kalzium grün und Eisen violett. Möglich wurde ihre Unterscheidung, weil die Atome dieser Elemente bei Anregung nur in einem engen, jeweils unterschiedlichen Wellenlängenbereich der Röntgenstrahlung leuchten.

Die Chandra-Daten verraten aber auch, wie viel von den verschiedenen Atomen die Cassiopeia A-Supernova produziert hat. Sie erzeugte rund 10.000 Erdmassen an Schwefel und rund 20.000 Erdmassen an Silizium, wie NASA-Forscher ermittelten. Noch größer ist die Menge an Eisen und Sauerstoff: Die Sternenexplosion schleuderte 70.000 Erdmassen Eisen ins Al hinaus und sogar eine Million Erdmassen Sauerstoff – das entspricht drei Mal der Masse der gesamten Sonne.

Neben den hier farbig gezeigten Elementen entstanden in Cassiopeia A aber auch Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Wasserstoff. Das aber bedeutet: Zusammen mit dem Sauerstoff hat diese Supernova letztlich alle Elemente erzeugt, die in unserem Erbmolekül DNA enthalten sind.