Der Riesenstern Beteigeuze produziert Gasblasen, die seiner eigenen Größe entsprechen – und kann so in 10.000 Jahren eine ganze Sonnenmasse abstoßen.
Das geht aus den schärfsten Bildern von Orions zweithellstem Stern hervor, die diese Woche von der Europäischen Organisation für astronomische Forschung in der südlichen Hemisphäre (ESO) veröffentlicht wurden. Links ist ein künstlerischer Eindruck des Superriesen-Stars Beteigeuze, wie er in den neuen Bildern (mit freundlicher Genehmigung von ESO und L.Calçada) enthüllt wurde. Die eigentlichen Bilder folgen …
Diese Collage zeigt die Orion-Konstellation am Himmel (Beteigeuze ist durch die Markierung gekennzeichnet), einen Zoom in Richtung Beteigeuze und das schärfste Bild dieses Überriesensterns, das jemals mit NACO auf dem Very Large Telescope der ESO aufgenommen wurde. Quelle: ESO, P. Kervella, Digitized Sky Survey 2 und A. Fujii
Beteigeuze, der zweithellste Stern im Sternbild Orion (der Jäger), ist ein roter Überriese, einer der größten bekannten Sterne und fast 1.000 Mal größer als unsere Sonne. Er ist auch einer der hellsten bekannten Sterne und strahlt mehr als 100.000 Sonnen aus.
Rote Überriesen bergen noch einige ungelöste Geheimnisse. Einer davon ist, wie diese Giganten in nur 10.000 Jahren so enorme Mengen an Material – etwa der Masse der Sonne – abgeworfen haben.
Mit einem Alter von nur wenigen Millionen Jahren ist die Beteigeuze Stern nähert sich bereits dem Ende seiner Lebensdauer und droht bald als Supernova zu explodieren. Wenn dies der Fall ist, sollte die Supernova sogar am helllichten Tag von der Erde aus leicht zu sehen sein.
Mit dem Very Large Telescope der ESO haben zwei unabhängige Astronomenteams die schärfsten Ansichten des Überriesensterns erhalten, die es je gab.
Das erste Team verwendete das adaptive Optik-Instrument NACO in Kombination mit einer sogenannten „Lucky Imaging“-Technik, um das schärfste Bild von Beteigeuze zu erhalten, selbst wenn die turbulente, bildverzerrende Atmosphäre der Erde im Weg war. Bei Lucky Imaging werden nur die schärfsten Belichtungen ausgewählt und dann zu einem Bild kombiniert, das viel schärfer ist als eine einzelne, längere Belichtung.
Die resultierenden NACO-Bilder erreichen fast die theoretische Grenze der erreichbaren Schärfe für ein 8-Meter-Teleskop. Die Auflösung beträgt 37 Millibogensekunden, was ungefähr der Größe eines Tennisballs auf der Internationalen Raumstation (ISS) entspricht, vom Boden aus gesehen.
„Dank dieser hervorragenden Bilder haben wir eine große Gaswolke entdeckt, die sich von der Oberfläche von Beteigeuze in den Weltraum erstreckt“, sagte Pierre Kervella vom Pariser Observatorium, der das Team leitete. Die Wolke erstreckt sich mindestens auf den sechsfachen Durchmesser des Sterns, entsprechend dem Abstand zwischen Sonne und Neptun. „Dies ist ein klarer Hinweis darauf, dass die gesamte äußere Hülle des Sterns Materie nicht gleichmäßig in alle Richtungen abgibt.“
Zwei Mechanismen könnten diese Asymmetrie erklären. Man nimmt an, dass der Massenverlust oberhalb der Polkappen des Riesensterns auftritt, möglicherweise aufgrund seiner Rotation. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass eine solche Wolke über großräumigen Gasbewegungen im Inneren des Sterns erzeugt wird, die als Konvektion bekannt ist – ähnlich der Zirkulation von Wasser, das in einem Topf erhitzt wird.
Um eine Lösung zu finden, verwendeten Keiichi Ohnaka vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und seine Kollegen das Very Large Telescope Interferometer der ESO. Die Astronomen konnten viermal feinere Details erkennen, als es die NACO-Bilder erlaubt hatten – also die Größe einer Murmel auf der ISS, vom Boden aus gesehen.
„Unsere AMBER-Beobachtungen sind die schärfsten Beobachtungen aller Art, die jemals von Beteigeuze gemacht wurden. Darüber hinaus haben wir festgestellt, wie sich das Gas in verschiedenen Bereichen der Oberfläche von Beteigeuze bewegt – das erste Mal, dass dies für einen anderen Stern als die Sonne getan wurde“, sagte Ohnaka.
Die AMBER-Beobachtungen zeigten, dass sich das Gas in der Atmosphäre von Beteigeuze heftig auf und ab bewegt und dass diese Blasen so groß sind wie der Überriesenstern selbst. Die Astronomen vermuten, dass diese großräumigen Gasbewegungen, die unter der roten Oberfläche von Beteigeuze aufwallen, hinter dem Ausstoß der massiven Wolke in den Weltraum stehen.
Quelle: Europäische Organisation für astronomische Forschung in der südlichen Hemisphäre (ESO). Zwei verwandte Papiere sind Hier und Hier .