Künstlerische Darstellung des durch eine Staubwolke teilweise abgedunkelten Roten Überriesen Beteigeuze (Illu.).
Copyright: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI)
Potsdam (Deutschland) – Eine drastische Abnahme in der Helligkeit des Orion-Sterns Beteigeuze zwischen Oktober 2019 und Februar 2020 sorgte unter Astronomen für kontroverse Diskussionen darüber, ob die Abdimmung des Sternenlichts erste Anzeichen für eine unmittelbare Supernova des Roten Überriesens sein könnte. Neue Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble sowie des robotischen STELLA-Teleskops des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) liefern nun eine andere Erklärung für das Phänomen.
Wie das Team um Andrea Dupree, leitende Forscherin Andrea Dupree, stellvertretende Direktorin des Harvard-Smithonian Center für Astrophysics, aktuell im „The Astrophysical Journal“ (DOI: 10.3847/1538-4357/aba516) berichtet, zeigen neue Beobachtungsdaten, dass wahrscheinlich eine Staubwolke für die Verdunklung des Sterns verantwortlich war. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Stern superheißes Plasma aus einer großen Konvektionszelle von der Sternoberfläche ausstieß – ähnlich wie aufsteigende heiße Blasen in kochendem Wasser, nur mehrere hundert Mal so groß wie unsere Sonne. „Dieses Material gelangte dann durch die heiße Atmosphäre zu den kälteren äußeren Schichten des Sterns, wo es sich abkühlte und die so entstandene riesige Staubwolke ab Ende 2019 das Licht von etwa einem Viertel der Sternenoberfläche blockierte“, erläutert die Pressemitteilung des AIP. Erst im vergangenen April hatte Beteigeuze seine normale Helligkeit dann wieder erreicht.
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„Mit Hubble sahen wir, wie das Material die sichtbare Oberfläche des Sterns verlässt und sich durch die Atmosphäre bewegt, bevor sich der Staub bildet, der den Stern zu verdunkeln scheint“, sagt Dupree führt weiter aus: „Wir konnten den Effekt einer dichten, heißen Region im südöstlichen Teil des Sterns sehen, die sich nach außen bewegt. Dieses Material war zwei- bis viermal heller als die normale Helligkeit des Sterns. Und dann, etwa einen Monat später, verdunkelte sich die Südhalbkugel von Beteigeuze auffallend, als der Stern schwächer wurde. Wir halten es für möglich, dass eine dunkle Wolke aus dem von Hubble entdeckten Ausstoß resultierte.“
Künstlerische Darstellung des Roten Überriesen Beteigeuze. Die unerwartete Verdunklung des Sterns wurde höchstwahrscheinlich durch eine ungeheure Menge heißen Materials verursacht, das der brodelnde Stern weit in den Weltraum schleuderte. Dort kühlte das Material ab und von der Erde aus gesehen blockierte die entstandene Staubwolke das Licht von etwa einem Viertel der Oberfläche des Sterns (Illu.).
Copyright: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI)
Zwar wissen die Astronomen bislang noch nicht, was für den Ausbruch verantwortlich war, doch vermuten sie, dass er mit dem Pulsationszyklus des Sterns zusammenhängt und von diesem begünstigt wurde. Dieser setzte sich während des gesamten Ereignisses normal fort. Die Wissenschaftler um Klaus Strassmeier, Co-Autor der Studie und Direktor am AIP setzten STELLA ein, um Veränderungen in der Geschwindigkeit des Plasmas auf der Sternoberfläche zu messen, während es im Laufe des Pulsationszyklus auf- und abstieg: „Als das heiße Material aufstieg, dehnte sich der Stern in seinem Zyklus zur gleichen Zeit aus. Die Pulsation, die sich von Beteigeuze nach außen hin ausbreitete, hat möglicherweise dazu beigetragen, das ausströmende Plasma durch die Atmosphäre zu treiben.“
„Hätte ein großer und sehr kühler Sternfleck die Verdunklung verursacht (…GreWi berichtete), wären die Geschwindigkeiten des Plasmas nicht der Pulsation, sondern der Rotation des Sterns gefolgt“, erläutert Strassmeier abschließend. „Diese ist übrigens sehr langsam und beträgt viele Jahre. Sie hätte daher nicht zeigen können, was STELLA beobachtete, und schon gar nicht eine Umkehrung der Geschwindigkeit des Plasmas, als der Stern am schwächsten war“.
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Quellen: AIP, SpaceTelescope.org, CfA, eigene Recherchen GreWi
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