Betelgeuse: die Geschichte eines geheimnisvollen Sterns
14 Feb. 2020
Betelgeuse hätte einfach ein Stern unter vielen bleiben können. Am 8. Dezember 2019 jedoch überraschte ein ungewöhnlicher Helligkeitsabfall Astronomen weltweit. Ein derartiger Intensitätsabfall war seit 25 Jahren nicht mehr gemessen worden. Üblicherweise als der zehnthellste Stern am Himmel klassifiziert, ist Alpha Orionis derzeit auf den neunzehnten Platz gefallen! Ist dieses ungewöhnliche Ereignis ein Vorzeichen für ein bevorstehendes Supernova-Ereignis? Lassen Sie uns die Geschichte des bekannten Sterns zusammenfassen.
Der Stern der Sterne?
Vor dem Abdunkelungsereignis im Dezember 2019 war Betelgeuse einer der am meisten untersuchten Sterne unseres Himmels. Seit mehr als einem Jahrhundert faszinieren Astronomen ihn, und er wurde mit der übrigen Sternpopulation unserer Galaxie verglichen.
Der Astronom John Herschel war der erste, der 1836 das veränderte Verhalten dieses Sterns beobachtete. Die wechselnden, sich verändernden Helligkeitsphasen wurden im 20. Jahrhundert bestätigt, und Betelgeuse wurde in die Kategorie der halbregelmäßigen Veränderlichen eingeordnet: eine Sternart, die deutliche periodische Intensitätsänderungen zeigt und deren Zyklus und Amplitude sich im Laufe der Zeit verändern. Eine Eigenschaft, die wir später im Artikel erklären werden.
Dieser rote Überriese war ursprünglich nicht für seine veränderlichen Eigenschaften bekannt, die in der Sternenastronomie sehr gut erforscht sind, sondern für seinen Winkeldurchmesser. Obwohl Betelgeuse mehr als 400 Lichtjahre entfernt ist, ist sein Radius etwa 1000-mal größer als der der Sonne, was ihn zum größten mit bloßem Auge sichtbaren Stern am Nachthimmel macht! Ein Superlativ, der bis 1997 Bestand hatte, als ein größerer Winkeldurchmesser am Stern R Doradus gemessen wurde.
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella
Ein Stern mit großem Winkeldurchmesser ist sehr interessant, wenn wir Details auf seiner Oberfläche beobachten wollen. Während die Mehrheit der Sterne als unendlich kleine Punkte betrachtet werden kann, die mit unseren Teleskopen nicht sichtbar sind, hat Betelgeuse einen Winkeldurchmesser, der mit optischen Instrumenten wahrnehmbar ist!
Außerdem war Betelgeuse der erste Stern (außer der Sonne), dessen linearer Durchmesser experimentell geschätzt wurde, und zwar mit der damals neu erfundenen interferometrischen Methode. Dazu nutzten die Physiker Albert Abraham Michelson und Francis Gladheim 1921 das Teleskop des Mount-Wilson-Observatoriums und ermittelten einen Winkeldurchmesser von 0,047“.
Durch die Kombination des Lichts mehrerer Teleskope zur Erhöhung der Winkelauflösung am Himmel wird diese instrumentelle Methode heute von den fortschrittlichsten astronomischen Observatorien der Welt verwendet, wie dem VLTI (Chile) und CHARA (USA).
Die Popularität von Alpha Orionis beruht nicht nur auf dieser Pionierstudie. Betelgeuse stand 1995 erneut im Mittelpunkt, als das Hubble-Weltraumteleskop das allererste direkte Bild der Oberfläche eines Sterns enthüllte.
In den letzten Jahren wurden mit weiterentwickelten Instrumenten und Techniken einige Bilder aufgenommen. 2017 lieferte das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) das bis heute schärfste Bild von Betelgeuse.
Ein seltsames Abdunkelungsverhalten
Die Art und Weise, wie Betelgeuse dunkler wird, stimmt weder mit den Beobachtungen der letzten 25 Jahre noch mit den neuesten theoretischen Modellen überein. Bislang haben Astronomen festgestellt, dass diese Helligkeitsschwankungen zwischen den Größenklassen 0,0 und +1,3 von zwei gekoppelten Phänomenen herrühren könnten:
- Das erste hätte einen etwa 400-Tage-Zyklus und würde durch die Pulsation der Sternatmosphäre verursacht.
- Das zweite, dessen Periode viel länger ist – etwas mehr als 5 Jahre – wäre das Ergebnis der Bewegung riesiger konvektiver Zellen auf der Oberfläche von Betelgeuse. Diese letzte Theorie wird wahrscheinlich in den nächsten Monaten getestet, als Reaktion auf das große Interesse weltweiter Observatorien am jüngsten veränderten Zustand von Betelgeuse.
Steht Betelgeuse kurz vor der Explosion?
Das katastrophale Phänomen der Supernovae fasziniert die Menschheit zweifellos aufgrund seiner Seltenheit und der spektakulären Show, die es bietet. Tatsächlich sollten die massereichsten Sterne unserer Galaxien wie Betelgeuse ihr Leben beenden, indem sie einen Teil ihrer Materie in Form von Lichtenergie freisetzen. Ein Stern mit einer derart hohen Intensität könnte mehrere Wochen lang am Tageshimmel sichtbar sein. Die Supernova von 1504 aus dem Katalog des französischen Astronomen Charles Messier (M1) wäre ein historisches Beispiel für eine Supernova, die Menschen miterleben konnten. Aus ihr entstand der Krebsnebel.
ESO und P. Kervella
Dennoch sind heutige Astronomen nicht vollständig überzeugt, dass ein einfaches und progressives Abdunkeln der Helligkeit unmittelbar zu einer Explosion von Betelgeuse führen wird. Die Beobachtung von Lichtvariationen an der Oberfläche allein enthält nicht unbedingt alle Informationen über Veränderungen, die im Inneren des Sternkerns stattfinden könnten. Betelgeuse wird sehr wahrscheinlich in einer Supernova enden. Auch wenn er derzeit dunkler wird, fällt es Astronomen schwer, diese Veränderung als Indikator zu werten, der genau vorhersagen könnte, wann diese Explosion eintreten wird.
Sicherlich ist keine Hypothese völlig ausgeschlossen, und sowohl professionelle Astronomen als auch Amateure sollten jederzeit bereit sein. Betelgeuse hat noch nicht alle seine Geheimnisse preisgegeben und könnte uns weiterhin überraschen, wie er es in der Vergangenheit getan hat. Beobachten Sie diesen roten Überriesen also, solange es noch möglich ist!
Betelgeuse mit dem STELLINA Smart-Teleskop fotografieren
Betelgeuse ist so hell am Himmel, dass man ihn auf viele Arten beobachten kann: mit bloßem Auge, mit einem Fernglas oder einem Teleskop… Um den Nutzern von STELLINA die Möglichkeit zu geben, die Helligkeitsschwankungen des roten Überriesen zu überwachen, hat das Vaonis-Team den Stern in seinem Software-Update vom Februar 2020 (MAJ Stellinapp 1.17) in den Katalog der beobachtbaren Objekte aufgenommen. Nutzer sind nun eingeladen, die Entwicklung des Sterns über Wochen oder Monate zu verfolgen, in der Hoffnung, eine außergewöhnliche Supernova zu erleben.
