Im Multiversum: Roter Ãœberriese Beteigeuze - Wenn Giganten sterben

Neue Beobachtungen des Sterns Beteigeuze, im Sternbild Orion, zeigen erstmals heftige Gasbewegungen auf seiner Oberfläche. Einem internationalen Team von Astronomen ist die bisher schärfste Darstellung eines sterbenden Riesensterns gelungen. Sie erlaubt Einblicke in ein turbulentes Sternenleben!

Abb.: Blick auf Beteigeuze. Das Bild zeigt (siehe auch unten), wie eine gewaltige Menge von Material von der Oberfläche des Sterns in den umgebenden Raum hinausgeschleudert wird. Der Durchmesser des Riesensterns übersteigt die Dimensionen unserer Sonne und des inneren Sonnensystems. Credit: künstlerische Darstellung ESO/L. Calcada

Beteigeuze - Der Rote Ãœberriese

Das Gas bewegt sich in der Atmosphäre von Beteigeuze in gewaltigen Blasen heftig auf und ab, und diese erreichen fast die Größe des Sterns selbst, der einst als Supernova explodieren wird. In einer klaren Winternacht steht das Sternbild Orion in unseren Breiten hoch im Süden. An der linken Schulter des mythologischen Himmelsjägers funkelt ein heller, orangefarbener Stern: Beteigeuze, ein sogenannter roter Überriese mit gewaltigem Durchmesser. An die Stelle unserer Sonne versetzt, würde er die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars verschlucken und sich fast bis zur Umlaufbahn von Jupiter erstrecken. Dieser Stern strahlt extrem hell, sendet er doch über 100000-mal mehr Licht aus als die Sonne.

Foto-Collage: Dreimal Beteigeuze - 1. im Sternbild Orion (links) - 2. Nahaufnahme des Sterns (Mitte) - 3. Neue und schärfste Fotografie des Sterns lässt Details erkennen (rechts), Credit: ESO, P.Kervella, Digitized Sky Survey 2 and A. Fujii

Kurzes ‘Leben’ von Millionen Jahren

Beteigeuze befindet sich in der letzten Phase seines - für Sterne - ohnehin recht kurzen Lebens von nur einigen Millionen Jahren. Er ist unruhig und bläst in Form eines heftigen “Sternwinds” eine riesige Menge an Molekülen und Staub ins freie Weltall. Dieses Material fließt in den Kreislauf der Elemente und dient als Baustoff für die nächste Generation von Sternen, vielleicht auch für Planeten ähnlich der Erde. Tatsächlich büßt Beteigeuze jährlich ungefähr eine Erdmasse an Substanz ein.

‘Fleck’ ist 640 Lichtjahre entfernt

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Keiichi Ohnaka vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn sucht eine Antwort auf die Frage: Wie genau verliert dieser Stern einen Teil seiner Materie, die normalerweise durch die Gravitation an ihn gebunden wäre? Am besten, man könnte diesen Prozess unmittelbar am Ort seiner Entstehung beobachten - also dort, wo die Materie von der Oberfläche herausgeschleudert wird. Das stellt hohe Anforderungen an die Beobachtungstechnik. Obwohl Beteigeuze einen Durchmesser von 1,3 Milliarden Kilometern besitzt (Sonne: 1,39 Millionen), erscheint der Stern aufgrund seiner Entfernung von 640 Lichtjahren selbst in den größten Teleskopen lediglich als verwaschener rötlicher Fleck unter einem Winkel von nicht mehr als 43 Milli-Bogensekunden.

Sensationelle Auflösung

Daher nutzen die Astronomen eine spezielle Beobachtungstechnik: die Interferometrie. Bei dieser Methode werden zwei oder mehr Einzelteleskope zusammengeschaltet und liefern so eine wesentlich höhere Winkelauflösung als ein einziges Fernrohr. Das Very Large Telescope Interferometer (VLTI) auf dem Cerro Paranal in Chile, das von der Europäischen Südsternwarte (ESO) betrieben wird, ist eines der größten Interferometer der Erde. Ein Team von Astronomen aus Instituten in Deutschland, Frankreich und Italien hat Beteigeuze nun mit dem AMBER-Instrument zur Interferometrie im Nahinfrarot beobachtet. Das erreichte Auflösungsvermögen würde ausreichen, um eine 1-Euro-Münze auf dem Brandenburger Tor in Berlin von Bonn aus zu erkennen.

“Unsere Messungen ermöglichen den bisher schärfsten Blick auf Beteigeuze”, sagt Keiichi Ohnaka vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie und Erstautor des Artikels in Astronomy & Astrophysics. “Es ist uns gelungen, zum ersten Mal die Gasbewegungen in der Atmosphäre eines anderen Sterns als der Sonne räumlich aufzulösen. So können wir diese Bewegungen in unterschiedlichen Bereichen der Sternoberfläche studieren.”

Abb.: Eine künstlerische Darstellung von Beteigeuze, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruht - Gigantische Materiemengen werden in heißen Gasblasen in den Raum geschleudert. Der sichtbare Ausschnitt ist fast identisch mit der Ausdehung unseres eigenen Sonnensystems. Credit: Credit: ESO/L. Calçada

Astronomen rätseln noch

Die AMBER-Beobachtungen zeigen, dass sich das Gas in der Atmosphäre von Beteigeuze mit Geschwindigkeiten von 40000 Kilometern pro Stunde auf- und abbewegt. Der Durchmesser der beobachteten Gasblasen entspricht etwa dem der Marsbahn in unserem Planetensystem und erreicht damit die Dimensionen des Sterns selbst. Während die Astronomen über die exakte Ursache dieser heftigen Aktivität noch rätseln, zeigen die Messungen bereits jetzt, wie der Masseverlust bei dem roten Überriesen funktioniert: Die gewaltigen Gasblasen stoßen Materie von der Sternoberfläche in den umgebenden Raum aus. Das bedeutet auch, dass die Materie nicht ruhig und gleichförmig als Sternwind abfließt, sondern eher explosiv in Form von Materiebögen oder Klumpen.

Der nahe Tod des Giganten - Feuerwerk am Taghimmel

Der Tod dieses gewaltigen Sterns steht unmittelbar bevor: In einigen Tausend bis Hunderttausend Jahren wird Beteigeuze als kosmisches Feuerwerk aufflammen - als Supernova. Da der Gigant der Erde vergleichsweise nahesteht, wird man ihn mit bloßem Auge sogar am Taghimmel sehen können. - Max-Planck-Gesellschaft [HOR / NJ] | Bleiben Sie neugierig! Christian Preuß