Staubiger Orion: Fieber messen beim Beteigeuze in 650 Lichtjahren Entfernung

Der Rote Überriese Beteigeuze im Sternbild Orion könne bald explodieren, hieß es Ende letzten Jahres, jetzt geben Wissenschaftler Entwarnung. Grund für die Spekulation war ein deutliches Verblassen, doch die sinkende Helligkeit ist vermutlich nicht auf eine Abkühlung – und eine nahende Super Nova – zurückzuführen.

Astronomen des Lowell-Observatoriums und Wissenschaftler der Universität von Washington (UW) glauben, dass Orions, offiziell „α Orionis“ genannte, rechte Schulter sich nicht verdunkelt, weil sie kurz vor der Explosion steht, sondern weil sie staubig ist.

Beteigeuze explodiert – in den nächsten 100.000 Jahren

Professorin Emily Levesque und der Astronom Philip Massey berichten in ihrer bislang unveröffentlichten Studie, dass Beteigeuze deutlich wärmer ist als erwartet. Beobachtungen von Beteigeuze vom 14. Februar aus Flagstaff, Arizona ermöglichten es ihnen, die durchschnittliche Oberflächentemperatur des Sterns zu berechnen.

Ihre Ergebnisse widersprechen der Abkühlung der Sternoberfläche als Ursache der kürzlichen Verdunkelung. Stattdessen stützen die neuen Berechnungen die Theorie, dass Beteigeuze – wie viele Rote Überriesen – wahrscheinlich etwas Material seiner äußeren Schichten abgestoßen hat.

„Wir sehen dies bei Roten Überriesen ständig, und es ist ein normaler Teil ihres Lebenszyklus“, sagte Levesque. „Rote Überriesen werfen gelegentlich Material von ihrer Oberfläche ab, das um den Stern herum als Staub kondensiert. Dieser absorbiert einen Teil des auf uns zukommenden Lichts und blockiert unsere Sicht.“

Die aktuelle Verdunklung auf nur 40 Prozent der üblichen Leuchtkraft begann bereits im Oktober 2019. Sie ist laut Massey aber „nicht unbedingt ein Anzeichen für eine bevorstehende Supernova“. Dennoch erwarten Astronomen weltweit, dass Beteigeuze innerhalb der nächsten 100.000 Jahre als Supernova explodieren wird, wenn der Kern kollabiert.

Der Rote Überriese VY Canis Majoris ist weitgehend durch Staub verdeckt. Foto:
NASA/ESA/R. Humphreys/Universität von Minnesota

Fieber messen in 650 Lichtjahren Entfernung

Derzeit gibt es zwei Theorien, warum Beteigeuze dunkler wurde. Einerseits könnte Staub einen Teil des Lichts von Beteigeuze blockieren. Andererseits gibt es auf Sternen gigantische Materialströmungen, die, wenn sie plötzlich an die Oberfläche treten, deutlich abkühlen, bevor sie wieder ins Innere fallen. Diese zu unterscheiden, sei am einfachsten durch die Bestimmung der effektiven Oberflächentemperatur von Beteigeuze, sagte Massey.

Die Messung der Temperatur eines Sterns ist jedoch keine einfache Aufgabe. Astronomen können nicht einfach ein Thermometer auf einen Stern richten und einen Messwert erhalten. Aber sie können das Lichtspektrum des Sterns betrachten und daraus seine Temperatur berechnen.

Beobachtungen mit dem 4,3-Meter-Teleskop Lowell Discovery Telescope offenbarten ein solches Spektrum. Nach Massey und Levesques Berechnungen betrug die durchschnittliche Oberflächentemperatur von Beteigeuze am 14. Februar etwa 3.325 Grad Celsius. Das ist nur 50 bis 100 Grad Celsius kühler als ein Team (einschließlich Massey und Levesque) im Jahr 2004 berechnet hatte.

Astronom: „Die Antwort musste Staub sein“

Diese Ergebnisse erwecken Zweifel daran, ob sich Beteigeuze durch Konvektionsströme verdunkelt hat. Viele Sterne haben diese Konvektionszellen, auch unsere eigene Sonne. Sie ähneln der Oberfläche eines Topfes mit kochendem Wasser, sagte Levesque.

Während die Konvektionszellen auf unserer Sonne jedoch zahlreich und mit der Größe von Mitteleuropa relativ klein sind, weisen Rote Überriesen wie Beteigeuze, nur drei oder vier massive Konvektionszellen auf, die sich über einen Großteil ihrer Oberfläche erstrecken. Der Aufstieg einer dieser massiven Zellen hätte den Temperaturabfall zwischen 2004 und 2020 wesentlich verstärkt.

„Ein Vergleich mit unserem Spektrum von 2004 zeigte sofort, dass sich die Temperatur nicht wesentlich verändert hatte“, so Massey. „Wir wussten, dass die Antwort Staub sein musste.“ Auch die jüngste Entwicklung im Sternbild Orion passt zur Staub-These. In den letzten Wochen hat sich Beteigeuze tatsächlich wieder aufgehellt, wenn auch nur leicht.

Ein Grund, die Forschungen einzustellen, ist das für Levesque nicht. Die Professorin sagte: „Je mehr wir über ihr normales Verhalten lernen können – Temperaturschwankungen, Staub, Konvektionszellen – desto besser können wir sie verstehen und erkennen, wann etwas wirklich Einzigartiges passieren könnte.“

(Mit Material der Universität Washington)