Einer der hellsten Sterne

Erklärung für Verdunklung von Beteigeuze gefunden

Conny Zschage

Ende 2019 ist die gesamte wissenschaftliche Gemeinde in heller Aufregung: Beteigeuze (auch Betelgeuse), einer der hellsten Sterne der Galaxie war plötzlich dunkler geworden. Und wenn er Stern sich verdunkelt, hat das meistens nur einen Grund: Er ist kurz davor zu explodieren. Doch Beteigeuze explodierte nicht und war im April 2020 wieder zu seiner ursprünglichen Helligkeit zurückgekehrt. Seitdem rätselten Wissenschaftler weltweit über dieses merkwürdige Verhalten. Jetzt gibt es eine Erklärung.

Antofagasta (Chile). Beteigeuze ist ein Roter Überriese. Er ist rund 220 Parsec oder 724 Lichtjahre von der Erde entfernt und einer der hellsten Sterne unserer Galaxie. Sein Durchmesser ist 800-mal so groß wie der die Sonne und sein Volumen mehr als eine Milliarde Mal größer. Auch seine Leuchtkraft ist beeindruckend. Da er ein Roter Überriese ist, leuchtet er orange statt bläulich. Im Sternbild Orion ist er so mit bloßem Auge zu erkennen.

Als Beteigeuze im Dezember 2019 begann dunkler zu werden, war auch dies mit bloßem Auge sichtbar. Im Februar erreichte er seine niedrigste Helligkeit. Das ein Stern in so kurzer Zeit an Helligkeit verliert, hat meist nur einen Grund: Er stirbt. Denn am Ende der Lebenszeit eines Sternes, wenn er alle verfügbaren Ressourcen verbraucht hat, verringert sich die Leuchtkraft des Sternes schnell und er explodiert in einer Supernova. Danach wird er entweder zum Neutronenstern oder zu einem schwarzen Loch. Doch zur Überraschung vieler Wissenschaftler begann Beteigeuze wieder heller zu werden. Im April 2020 war er wieder so hell wie vor einem Jahr. Was war also geschehen?

Staubwolke dimmte wahrscheinlich Helligkeit

Bisher gab es bereits die These, dass eine simple Staubwolke Beteigeuze abgedunkelt hatte. Eine neue Studie einer Forschergemeinschaft aus mehreren Ländern hat dies nun bestätigt. Die Forscher werteten dafür neue Bilder des Paranal-Observatoriums in Chile aus. Diese Bilder zeigten, dass Beteigeuze während seiner Abdunklung an manchen Stellen hell blieb. Das spricht für die Staubwolken-These. Doch wo kam dieser Staub plötzlich her? War vielleicht ein Fremdkörper mit Beteigeuze kollidiert? Dieser Frage ging die Forschergruppe nach und fand eine erstaunlich simple Antwort.

Gas wurde zu Staub

Wie alle Sterne besteht auch Beteigeuze hauptsächlich aus Gas, vorwiegend Wasserstoff und Helium. Da Sterne so unfassbar heiß sind, wird das Gas zum vierten Aggregatzustand: Plasma. Dieses Plasma ist ständig in Bewegung, sodass es gelegentlich abkühlt oder sich erhitzt. Im Dezember 2019 gab es wahrscheinlich besonders starke Aufwühlungen von Plasma, wodurch ein Teil von Beteigeuze kälter wurde. In diesem Teil wurde Plasma dann zu Gas, stieg auf und wurde weiter abgekühlt, wodurch es kleine Staubpartikel bildete. Dieser Staub breitete sich daraufhin aus und verdeckte bald einen großen Teil der Oberfläche. Die Staubwolke war groß genug, um einen sichtbaren Unterschied in der Helligkeit des Sterns zu verursachen und es dauerte einige Monate, bis sie wieder verschwunden war.

Bisher kein Staub nachgewiesen

Aber obwohl die These relativ einleuchtend ist, bleiben viele Wissenschaftler skeptisch. Denn noch wurde der Staub nicht eindeutig nachgewiesen und die verfügbaren Bilder sind nicht detailliert genug und lassen viel Raum für Interpretationen zu. Die Forschergruppe, welche ihre Studie in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte, ist trotzdem von ihrer Arbeit überzeugt. Teamleiter Miguel Montargès sagte „Wenn Menschen sagen, sie sehen keinen Staub, denke ich, dass sie falschliegen. Ihre Daten zeigen es ihnen nicht“. Montargès ist der Überzeugung, dass die neuen Bilder aus Chile eine eindeutige Gaswolke zeigen.

Beteigeuze wird noch lange leuchten

Der Stern mittlerweile wieder hell leuchtet, besteht demnächst erstmal nicht das Risiko einer Supernova. Trotzdem ist es in den nächsten Jahren nicht ausgeschlossen. Der Rote Überriese ist momentan in seiner letzten Phase, bevor er stirbt und explodiert. Welche Auswirkungen dies auf die Erde haben könnte, ist bisher noch unerforscht. Die neue Studie kann nun dabei helfen bei zukünftigen Verdunklungen schneller zu wissen, ob es sich um eine Staubwolke oder eine potenzielle Katastrophe handelt. Übrigens: Dass der Stern im deutschen Beteigeuze statt Betelgeuse oder Betelgeuze heißt, ist die Schuld eines historischen Rechtschreibfehlers.

Nature, doi: 10.1038/s41586-021-03546-8

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