Supernova im Orion? Was Beteigeuzes Verdunkelung bedeutet

Der Rote Riesenstern Beteigeuze verliert enorm an Leuchtkraft, weshalb Spekulationen über seine bevorstehende Explosion laut werden. Wie wahrscheinlich ist das?Montag, 6. Januar 2020

Orion zählt zu den markantesten Sternbildern am Nachthimmel. Wer regelmäßig einen Blick auf die Konstellation mit dem auffälligen „Gürtel“ wirft, dem fiel in letzter Zeit vielleicht eine Veränderung auf: Der Rote Riesenstern Beteigeuze (alternativ auch Betelgeuse), der die „Schulter“ des Jägers Orion ausmacht, leuchtet so schwach wie nie zuvor in den vergangenen hundert Jahren.

Normalerweise ist Beteigeuze, der zur Klasse der Roten Überriesen zählt, einer der zehn hellsten Sterne am Himmel. Im Oktober 2019 begann seine Leuchtkraft jedoch nachzulassen. Mitte Dezember befand er sich nicht einmal mehr in den Top 20 der hellsten Sterne, berichtete Edward Guinan von der Villanova University auf „Astronomer’s Telegram“.

„Orions Umriss hat sich durch das Abdunkeln von Beteigeuze merklich verändert“, sagt er.

Galerie: Was ihr schon immer über die Sterne wissen wolltet

Eine Abnahme der Leuchtkraft ist für einen Stern wie Beteigeuze an sich noch nichts Ungewöhnliches. Er zählt zu den veränderlichen Sternen und durchlebte in den vergangenen Jahrzehnten immer wieder Helligkeitsschwankungen, die bestens erforscht sind. Ungewöhnlich ist aber, dass einer der markantesten Lichtpunkte des Himmels sich so extrem verdunkelt. Einige Wissenschaftler ziehen daher in Betracht, dass sich bald etwas Besonderes ereignen könnte: Beteigeuze könnte in einer gewaltigen Explosion sterben und für kurze Zeit heller als der Vollmond aufleuchten, ehe er für immer vom Nachthimmel verschwindet.

Rote Riesen wie Beteigeuze haben eine verhältnismäßige kurze und turbulente Existenz. Sie endet unweigerlich in einer Supernova, einer gewaltigen Sternenexplosion, die über riesige Entfernungen hinweg sichtbar ist. Auch wenn Beteigeuze mit seinen etwa 8,5 Millionen Jahren ein relativ junger Stern ist, wissen Forscher also, dass er sich dem Ende seines Lebens nähert.

„Die größte Frage ist eigentlich nur, wann daraus eine Supernova wird“, schrieb Sarafina Nance auf Twitter. Die Forscherin von der UC Berkeley erforscht Beteigeuze und Sternenexplosionen. „Disclaimer: Ich glaube nicht, dass er allzu bald explodieren wird“, fügte sie in einem Interview mit National Geographic hinzu. „Aber ich bin schon gespannt darauf, wann es soweit ist.“

Was wissen wir über Beteigeuze?

Der Name des Sterns geht vermutlich auf eine falsche Schreibung und Übersetzung seines arabischen Namens yad al-jauza zurück, was so viel wie „Hand des Orion“ bedeutet. Daneben wird er auch als α Orionis bezeichnet. Der Alpha-Titel gebührt für gewöhnlich dem hellsten Stern eines Sternbilds, was in diesem Fall eigentlich Rigel am linken Fuß Orions wäre.

Im direkten Vergleich mit unserer Sonne wird klar, womit Beteigeuze den Titel des Roten Überriesen verdient: Er hat die 20-fache Masse der Sonne, und würde man unseren Heimatstern durch Beteigeuze ersetzen, würde der rote Stern den Merkur, die Venus, die Erde, den Mars, den Asteroidengürtel, ein paar Raumsonden und vielleicht sogar den Jupiter verschlingen. Auf dem Saturn wäre es dann plötzlich ziemlich heiß.

Im kosmischen Maßstab ist Beteigeuze unserem eigenen Sonnensystem außerdem relative nah – nur etwa 600 Lichtjahre entfernt. Wenn er schlussendlich explodiert, wird er hell genug strahlen, um nachts auf der Erde Schatten zu werfen und tagsüber für mindestens ein paar Monate sichtbar zu sein. Danach wird er nie wieder an unserem Himmel erstrahlen.

Was geschieht auf der Erde, wenn Beteigeuze explodiert?

Nichts. Auch wenn Beteigeuze sich in unserer kosmischen Nachbarschaft befindet, ist er nicht annähernd nah genug, um das Leben auf der Erde durch eine Supernova zu beeinflussen. Den Berechnungen der Astronomen zufolge dürfte es etwa sechs Millionen Jahre dauern, bis die Schockwelle und erkaltete Trümmer unser Sonnensystem erreichen. Und selbst dann wird uns die Heliosphäre, der Teilchenstrom der Sonne, vor den Überresten des toten Sterns schützen.

Wenn die Astronomen erkennen, dass Beteigeuzes Explosion unmittelbar bevorsteht, empfiehlt es sich eher, die Show in einer möglichst klaren Nacht zu genießen.

„Das wäre so unglaublich cool!“, sagt Nance. „Mit Abstand das Unglaublichste, das während meiner Lebzeit passieren würde.“

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Wann wird Beteigeuze explodieren?

Das ist die große Frage – und einer der Gründe dafür, warum das derzeitige Verhalten des Sterns so spannend ist. Wissenschaftler vermuten, dass ein jäher Abfall der Leuchtkraft auf das unmittelbar bevorstehende Ableben eines Sterns hindeuten könnte.

„Wenn sich massereiche Sterne ihrem Lebensende nähern, verlieren sie wahnsinnig viel Masse“, erklärt Nance. Theoretisch könnte all dieser weggeschleuderte Staub den sterbenden Stern verdecken und verdunkeln, sodass er aus unserer Perspektive an Leuchtkraft einbüßt, bevor er zur Supernova wird. Bisher bleibt das aber eine Theorie. Es wurde noch nie beobachtet, ob Sterne direkt vor ihrer Explosion wirklich am dunkelsten sind.

Ist eine Abnahme von Beteigeuzes Leuchtkraft nicht völlig normal?

Ja. Beteigeuze wird als halbregelmäßig veränderlicher Stern klassifiziert. Das bedeutet, dass sich seine Helligkeit halbregelmäßig verändert. Vor Jahrtausenden schon beobachteten australische Aborigines seine Helligkeitsschwankungen. Der britische Astronom John Herschel dokumentierte das Phänomen im Jahr 1836.

Die American Association of Variable Star Observers hat die Beobachtungen zu Beteigeuzes Fluktuationen zur besseren Übersicht zusammengetragen. Photometrische Daten aus mehreren Jahrzehnten zeigen, dass die Helligkeit des Sterns in Zyklen variiert. Ein besonders auffälliger Zyklus spielt sich in einem Zeitraum von etwa sechs Jahren ab, ein anderer steigt und fällt etwa alle 425 Tage.

„Der Stern ist nicht streng periodisch, und das Ausmaß der Schwankungen variiert von Zyklus zu Zyklus“, sagt Guinan. Er merkt aber auch an, dass Beteigeuze aktuell so schwach leuchtet wie nie zuvor seit Beginn der detaillierten Beobachtungen vor etwa einem Jahrhundert. Der zweitgrößte Helligkeitsabfall ereignete sich Mitte der 1920er.

Die Ursache für diese annähernd periodischen Schwankungen ist unklar. Guinan und anderen Forschern zufolge sind die Oberflächen von Überriesen wie Beteigeuze unregelmäßig gefleckt und verfügen über riesige Konvektionszellen, die schrumpfen und anschwellen. Das ist aber nicht der einzige Grund.

Aufnahmen von Beteigeuze offenbaren helle und dunkle Bereiche auf seiner Oberfläche, manchmal ist er auch nicht ganz symmetrisch“, so Guinan. „Der Stern ist aufgebläht, instabil und pulsiert.“

Guinan vermutet, dass der Stern aktuell besonders schwach leuchtet, weil sich zwei seiner Zyklen überschneiden. Im Grunde erreicht der Stern also fast gleichzeitig den dunkelsten Punkt in seinem Sechs-Jahres-Zyklus und seinem 425-Tages-Zyklus. Durch diese Überlappung wirken die gewöhnlichen Fluktuationen von Beteigeuze viel extremer. Guinan, der die Daten zu dem Stern aus den letzten 25 Jahren durchgesehen hat, vermutet, dass er noch ein paar Wochen lang an Helligkeit einbüßen wird, bevor er langsam wieder heller zu leuchten beginnt.

Aber, so merkt er an, „wenn er stattdessen weiterhin an Helligkeit verliert, ist alles möglich.“

Wie lang müssen wir auf die Supernova warten?

Aktuelle Studien lassen vermuten, dass der Stern wahrscheinlich binnen der nächsten eine Million Jahre explodieren wird, womöglich sogar schon in 100.000 Jahren. Vielleicht ist Beteigeuze aber auch schon explodiert und wir haben es nur noch nicht gesehen.

Das Licht benötigt für seine Reise von dem Roten Überriesen bis zu uns etwa 600 Jahre. Wir sehen den Stern also so, wie er eigentlich vor 600 Jahren aussah. Sollte er an unserem Himmel demnächst zu einer Supernova werden, ist er tatsächlich irgendwann im europäischen Mittelalter explodiert und das Licht aus diesem Ereignis erreicht uns erst jetzt.

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In jedem Fall beobachten Forscher den Stern weiterhin gespannt, um herauszufinden, welche anderen Überraschungen er noch bereithält.

„Tatsächlich ist es eine ziemlich seltene Gelegenheit, einen Stern vor seiner Explosion – wann auch immer die stattfinden wird – so genau untersuchen zu können“, sagt Nance. „Daraus werden sich unweigerlich ein paar coole und spannende Ideen darüber ergeben, was genau mit Sternen direkt vor ihrer Explosion geschieht.“

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.

 

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