Im Sternbild Orion ist etwas Seltsames im Gange. Im Oktober 2019 begann der rote Stern Beteigeuze – der Orions rechte Schulter (oder linke, wie wir es betrachten) markiert – ungewöhnlich schwach zu werden. Im Januar und Februar 2020 erreichte sie ein Rekordtief – etwa 40 % ihrer üblichen Helligkeit.
Wir wissen, dass Beteigeuze ein reifer Stern ist und eines Tages in einer Supernova explodieren wird. Aber diese Verdunkelung hat zu Spekulationen geführt, dass eine Supernova unmittelbar bevorstehen könnte. Könnte dies ein Moment der Ruhe sein, bevor der Stern in einem kosmischen Todesstoß erlischt?
Das Dimmen von Beteigeuze (der Name des Sterns hat seinen Ursprung im Arabischen, und es gibt keinen Konsens darüber, wie die verwestlichte Version auszusprechen ist, aber „Beet-el-Joos“ ist eine der gebräuchlicheren Varianten – wie im Film von 1988 populär gemacht Käfersaft ) ist nicht völlig unerwartet.
Es ist ein sogenannter „variabler“ Stern, dessen Helligkeit schwankt. Im Fall von Beteigeuze folgt diese Schwankung einem ungefähr 420-tägigen Zyklus, und – im Einklang mit diesem Zyklus – gibt es jetzt Anzeichen dafür, dass der Stern langsam wieder heller wird.
Lesen Sie mehr über Supernovae:
- Die Wissenschaft von Picard mit Dr. Erin Macdonald, Star Treks neuester Wissenschaftsberaterin
- Wie sterben Sterne?
„Aber selbst wenn Betelgeuse munter wird, bleiben immer noch Fragen offen“, sagt Dr. Emily Levesque, eine Astronomin, die an der University of Washington die Physik massereicher Sterne studiert. „Es ist so viel dunkler geworden als normal – viel mehr, als wir erwarten würden.“
Beteigeuze ist ein Roter Überriese – die volumenmäßig größte Klasse von Sternen im Universum. Er hat einen Radius von etwa 600 Millionen Kilometern:Würde man Beteigeuze in die Mitte des Sonnensystems setzen – dort, wo die Sonne steht – würde er fast bis zum Jupiter reichen und Merkur, Venus, Erde und Mars einhüllen.
Rote Überriesen entstehen, wenn ein massereicher Stern in seinem Kern keinen Wasserstoff mehr hat und Wasserstoff nicht mehr durch Kernfusion in Helium umwandeln kann. An diesem Punkt beginnt sich der Kern zusammenzuziehen, was die Innentemperatur des Sterns erhöht und eine Hülle aus Wasserstofffusion um den Kern herum entzündet, wodurch sich die äußeren Schichten des Sterns ausdehnen und abkühlen.
Die Temperatur im Kern von Beteigeuze ist so hoch, dass das Helium dort begonnen hat, zu Kohlenstoff zu verschmelzen. Sobald das Helium erschöpft ist, arbeitet sich der Kern schnell durch schwerere Elemente bis hin zu Eisen. An diesem Punkt kann der Stern keine Energie mehr erzeugen, sodass der Kern zusammenbricht. Die äußeren Schichten werden folgen, vom Kern abprallen und in einer Supernova explodieren.
Warum wird Beteigeuze dunkler?
Könnte die Verdunkelung also ein Zeichen für eine bevorstehende Supernova sein? Levesque gibt zu, dass wir immer noch sehr wenig darüber wissen, was ein Stern in den letzten Tagen und Wochen vor seiner Explosion tun wird. Aber sie sagt, dass die beste Schätzung dafür, wann Beteigeuze sterben wird, laut Wissenschaftlern in 100.000 Jahren liegt.
„Eine Supernova morgen ist nicht absolut unmöglich“, sagt sie, „aber es ist unwahrscheinlich.“
Was ist also für die jüngste Verdunkelung verantwortlich? Der übliche 420-Tage-Pulsationszyklus von Beteigeuze – der durch Schwankungen in der Größe des Sterns verursacht wird – kann die Verdunkelung nicht allein erklären, sagt Levesque, also gibt es wahrscheinlich mindestens einen anderen Mechanismus.
Eine Möglichkeit ist, dass der Stern verdeckt wird und dadurch dunkler erscheint.
„Wir wissen, dass Sterne wie Beteigeuze periodisch Masse von ihrer Oberfläche abwerfen, die um den Stern herum zu Staub kondensiert“, sagt sie. "Dies würde unsere Sicht effektiv blockieren."
„Wir wissen auch, dass Rote Überriesen große Konvektionszonen auf ihrer Oberfläche haben“, fügt hinzu. Heißes Gas aus dem Inneren des Sterns steigt an die Oberfläche, wo es abkühlt und wieder absinkt. Änderungen in dieser Zirkulation könnten die Oberflächentemperatur des Sterns und damit seine Helligkeit verändern – eine weitere mögliche Erklärung für das, was vor sich geht.
Lesen Sie mehr unter Reality Check :
- Oumuamua:Warum dachten wir, es wären Aliens?
- Mark Miodownik:Sind biologisch abbaubare Kunststoffe wirklich besser als herkömmliche Kunststoffe?
- Ende 40:Ist das die schlimmste Zeit unseres Lebens?
Was auch immer Beteigeuze gerade tut, es steht außer Frage, dass es irgendwann explodieren wird.
„Es wird absolut unübersehbar sein“, sagt Levesque. „Der Stern ist nur wenige hundert Lichtjahre entfernt, daher wird das Licht der Supernova unglaublich hell sein – vergleichbar mit der Venus oder dem Mond.“
Wir werden es am Himmel als winzigen Lichtpunkt sehen – sogar tagsüber – und unsere Teleskope werden in der Lage sein, den nebulösen „Supernova-Überrest“ in seiner ganzen Pracht zu sehen. Aber keine Sorge:Beteigeuze ist uns zwar relativ nahe, aber noch weit genug entfernt, dass von der energiereichen Strahlung der Supernova keine Gefahr ausgeht. Beteigeuze wird höchstwahrscheinlich ein ultradichter Neutronenstern werden.
In der Zwischenzeit erhalten Astronomen alle Daten, die sie bekommen können.
„Je mehr wir diese Roten Überriesen untersuchen, desto besser können wir bestimmen, in welchem Stadium ihrer Evolution sie sich befinden und wann sie wahrscheinlich sterben werden“, sagt Levesque.
„Wir wissen, dass Sterne wie dieser die meisten Elemente im Universum bilden – sowohl wenn sie leben als auch wenn sie als Supernovae sterben. Wenn wir verstehen, wie das funktioniert, werden wir mehr darüber erfahren, wie sich die Zusammensetzung des Universums entwickelt hat. Diese Sterne haben die Chemie gesät, die das Leben möglich gemacht hat.“