Rätselhafte Verdunklung im All aufgeklärt: Staub statt Supernova

Im Winter 2019/2020 nahm die Helligkeit des Sterns Beteigeuze im Sternbild Orion für mehrere Wochen um bis zu zwei Drittel ab. Manche Astronomen hielten das für ein Indiz für eine baldige Explosion des Sterns, eine Supernova.

Doch Beobachtungen und Messungen wiesen schon im vergangenen Jahr darauf hin, dass die „große Verdunkelung“ wohl eher durch einen Schleier aus Gas und Staub ausgelöst wurde.

[Welche Vorgänge Astronomen mit dem Hubble-Teleskop erspähten - und was der Gas- und Staubschleier damit zu tun hat, lesen Sie in diesem Tagesspiegel-Beitrag.]

Jetzt hat ein internationales Forscherteam die Daten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile ausgewertet. „Unsere Beobachtungen zeigen, dass die große Verdunkelung kein Hinweis auf eine bevorstehende Explosion von Beteigeuze als Supernova ist“, schreiben Miguel Montargés von der Sternwarte Paris und seine Kollegen im Fachblatt „Nature“.

Beteigeuze ist rund 900-mal größer als unsere Sonne

Beteigeuze ist ein roter Riesenstern – eine am Ende ihres Daseins aufgeblähte, massereiche Sonne, etwa 900-mal größer als unsere. In dieser Phase geben Sterne viel Gas an ihre Umgebung ab und explodieren schließlich als Supernova – wobei ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch zurück bleibt.

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Für die Astronomen wäre es eine Sensation, eine Supernova in unserer Milchstraße beobachten zu können – die letzte Gelegenheit dazu gab es im Jahr 1604. Deshalb waren die Himmelsforscher von der überraschenden Helligkeitsabnahme Beteigeuzes elektrisiert, denn theoretische Modelle sagen ein solches Phänomen unmittelbar vor einer Explosion voraus. Mit einer Entfernung von nur 724 Lichtjahren ist Beteigeuze einer von wenigen Sternen, bei mit großen Fernrohren sogar Einzelheiten auf der Oberfläche erkennbar sind.

Die Temperatur beträgt normalerweise etwa 4000 Grad

Die Beobachtungen von Montargés und seinen Kollegen zeigen, wie sich Ende 2019 auf der südlichen Hälfte von Beteigeuze ein kühler – und damit dunkler – Fleck ausbreitet. Um bis zu 500 Grad nahm die Temperatur der Sternoberfläche, die normalerweise bei etwa 4000 Grad Celsius liegt, ab. Dabei nahm der dunkle Fleck bis zu vier Fünftel des im Fernrohr sichtbaren Sternscheibchens ein. 

„Zum ersten Mal sehen wir, wie sich das Erscheinungsbild eines Sterns über einen Zeitraum von Wochen veränderte“, sagt Montargés. Doch der Fleck war wohl nur die Begleiterscheinung eines großen Materieauswurfs des Sterns, die zu Staub kondensierte.

Es sei also die Kombination aus einem großen kühlen Fleck auf der Sternoberfläche und einem daraus resultierenden Staubschleier, die für die große Verdunkelung von Beteigeuze verantwortlich war, so die Forscher. 

 Beobachtungen des Hubble Teleskops waren mit Geschwindigkeitsmessungen der äußeren Schichten von Beteigeuze mit dem Stella-Teleskop des Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam (AIP) auf Teneriffa ergänzt worden. „Der Stern ist mit seiner Entfernung von etwa 725 Lichtjahren unserem Sonnensystem relativ nahe“, hieß es. 

Verdunklung fand bereits vor 1300 Jahren statt

Tatsächlich habe das Verdunklungsereignis um das Jahr 1300 stattgefunden, da sein Licht die Erde erst jetzt erreiche. „Beteigeuze wird sein Leben in einer Supernova-Explosion beenden“, so das Institut für Astrophysik.

Die AIP-Forschenden gehörten zu den Wissenschaftler:innen, die bereits im vergangenen Jahr davon ausgingen, dass eine Staubwolke der Grund für die Verdunklung war. Beobachtungsdaten von dem Hubble Space Teleskop hätten gezeigt, dass der Stern superheißes Plasma von seiner Oberfläche ausgestoßen habe, so das Institut. 

Das Material habe sich dann in den äußeren, kälteren Schichten abgekühlt. Die so entstandene riesige Staubwolke habe von Ende 2019 an das Licht von etwa einem Viertel der Sternoberfläche blockiert. „Im April 2020 hatte Beteigeuze seine normale Helligkeit wieder erreicht.“  (dpa)