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Sterne

Rho Cassiopeiae

Rho Cassiopeiae ist ein Gelber Hyperriese mit einer ausgedehnten, instabilen Atmosphäre. Bei Ausbrüchen kann diese stark abkühlen und Material abgeben; im sichtbaren Licht wird der Stern dabei dunkler. Große Helligkeitsstrukturen auf seiner Oberfläche eröffnen einen weiteren Zugang zu diesem Massenverlust.

Warum wird ein Gelber Hyperriese bei einem Ausbruch dunkler?

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Freie Illustration eines gelblich weißen Hyperriesen mit wenigen großen hellen Oberflächenbereichen und dunkleren, weiterhin leuchtenden Zwischenzonen.
KI-Illustration von Rho Cassiopeiae. Die großen Helligkeitsbereiche greifen die als Konvektionszellen gedeuteten CHARA-Strukturen auf. Farben, genaue Formen und Fleckenpositionen sind frei gestaltet; die wissenschaftlichen Vorlagen sind rekonstruierte Infrarot-Intensitätsbilder.

Zur Orientierung

Sterntyp
Gelber HyperrieseEin sehr leuchtkräftiger, entwickelter Stern mit stark veränderlicher Atmosphäre.Monthly Notices of the Royal Astronomical Society / arXiv Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University
In der CHARA-Studie angenommene Entfernung
2,5–3,1 KiloparsecEtwa 8.200–10.100 Lichtjahre; die Entfernung ist umstritten.The Astrophysical Journal 974, 113 / arXiv
Gemessener Winkeldurchmesser
Etwa 2,09 MillibogensekundenModell mit Randverdunkelung, Nahinfrarotbeobachtungen von Oktober und November 2023.The Astrophysical Journal 974, 113 / arXiv
Abgeleiteter Sternradius
Etwa 560–700 SonnenradienDer Bereich folgt aus der angenommenen Entfernung, zusätzlich bestehen Messunsicherheiten.The Astrophysical Journal 974, 113 / arXiv
Große helle Oberflächenbereiche
Ungefähr vier bis fünfIn den Rekonstruktionen von 2024; als riesige Konvektionszellen gedeutet.The Astrophysical Journal 974, 113 / arXiv Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University
Ausdehnung der CO-Emission
Etwa 1,4-facher PhotosphärendurchmesserVergleich der Winkeldurchmesser von Molekülhülle und Stern, keine scharf begrenzte feste Schale.The Astrophysical Journal 974, 113 / arXiv
Temperaturabfall beim Ausbruch von 2013
Ungefähr 3.000 KelvinDie Studie von Kraus et al. beschreibt zugleich eine Verdunklung um etwa 0,6 Magnituden.Monthly Notices of the Royal Astronomical Society / arXiv
Historisch rekonstruierte Ausbrüche
Sechs Ereignisse zwischen 1895 und 2013Auswertung von Beobachtungen der Jahre 1885–2023, veröffentlicht 2025.Astronomy & Astrophysics 694, A136

Eine weit ausgedehnte Atmosphäre gerät aus dem Gleichgewicht

Rho Cassiopeiae gehört zu den seltenen Gelben Hyperriesen. Seine äußeren Schichten pulsieren, also dehnen sich aus und ziehen sich wieder zusammen. Gelegentlich geht diese Veränderlichkeit in einen starken atmosphärischen Ausbruch mit erhöhtem Massenverlust über.

Die genaue Größe hängt von der unsicheren Entfernung ab. Die CHARA-Untersuchung erhält unter ihren Entfernungsannahmen mehrere Hundert Sonnenradien. Ein einzelner präziser Größenwert würde diese wichtige Unsicherheit verbergen.

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society / arXiv The Astrophysical Journal 974, 113 / arXiv

Abkühlendes Gas verändert das sichtbare Licht

Beim Ausbruch von 2000/2001 kühlte die Atmosphäre um mehrere Tausend Kelvin ab. In den Spektren erschienen Absorptionsbänder von Titanoxid, einem Molekül, das sich im kühleren Gas bilden konnte.

Die ausgedehnten, kühlen Schichten veränderten, wie viel sichtbares Licht entkam. Der Stern wurde deshalb dunkler, obwohl er gerade besonders viel Material verlor. Modellrechnungen ergaben für diesen Ausbruch ungefähr 0,03 Sonnenmassen ausgeworfenes Gas in rund 200 Tagen. Das ist eine Schätzung für diese Episode und kein dauerhafter Jahreswert.

Autorenmanuskript für IAU-Symposium 210 / arXiv

Wenige riesige Zellen prägen die aufgelöste Oberfläche

Mit zusammengeschaltetem Licht mehrerer Teleskope rekonstruierte CHARA die Sternscheibe im nahen Infrarot. Die 2023 aufgenommenen und 2024 ausgewerteten Daten zeigen einige große helle und dunkle Bereiche.

Die hellen Flecken werden als Konvektionszellen gedeutet: großräumige Strukturen des Wärmetransports. Ob sie Ausbrüche tatsächlich auslösen, muss durch weitere Beobachtungen geprüft werden. Kohlenmonoxid-Emission reicht zudem über die Photosphäre hinaus und macht umgebendes Molekülgas nachweisbar.

The Astrophysical Journal 974, 113 / arXiv Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University

Die Ausbruchsgeschichte ist keine regelmäßig tickende Uhr

Eine Auswertung von 2025 bezieht Beobachtungen seit 1885 ein und rekonstruiert sechs Ausbrüche. Ihre Abstände reichen von etwa zehn bis vierzig Jahren. Der Ausbruch von 2013 unterschied sich auch in Temperatur und Lichtdurchlässigkeit der Atmosphäre von älteren Ereignissen.

Die Autoren halten eine zunehmend stabilere Phase für möglich. Das ist eine Entwicklungsdeutung, keine feststehende Zukunft. Für die Überwachung zählen deshalb sowohl Spektren als auch langjährige Helligkeitsmessungen: Die beobachtete Farbe hängt nicht allein von der Temperatur ab, sondern ebenfalls davon, welche Strahlung die Atmosphäre durchlässt.

Astronomy & Astrophysics 694, A136 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society / arXiv

Eine Frage führt zur nächsten.

Quellen und Bildnachweis

Redaktioneller Quellenstand: 2026-11-13

KI-Illustration von Rho Cassiopeiae. Die großen Helligkeitsbereiche greifen die als Konvektionszellen gedeuteten CHARA-Strukturen auf. Farben, genaue Formen und Fleckenpositionen sind frei gestaltet; die wissenschaftlichen Vorlagen sind rekonstruierte Infrarot-Intensitätsbilder. Die Darstellung dient der Veranschaulichung; wissenschaftliche Aussagen beruhen auf den verlinkten Quellen.