ESO-Teleskop sieht die Oberfläche des schwächelnden Beteigeuze

Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile haben Astronomen die beispiellose Helligkeitsabnahme von Beteigeuze, einem Roten Überriesen im Sternbild Orion, eingefangen. Die verblüffenden neuen Bilder der Sternoberfläche zeigen nicht nur den verblassenden Roten Überriesen, sondern auch, wie sich seine scheinbare Form verändert. Beteigeuze war stets ein Leuchtfeuer am Nachthimmel für Sternenbeobachter, aber Ende letzten Jahres begann es zu verblassen. Gegenwärtig liegt die Helligkeit von Beteigeuze bei etwa 36 % ihrer normalen Stärke, eine Veränderung, die sogar mit dem bloßen Auge erkennbar ist. Astronomie-Enthusiasten und Wissenschaftler hofften gleichermaßen, mehr über diese beispiellose Abschwächung zu erfahren.

Ein Team unter der Leitung von Miguel Montargès, einem Astronomen an der KU Leuven in Belgien, beobachtet den Stern seit Dezember mit dem Very Large Telescope der ESO und versucht zu verstehen, warum er schwächer wird. Zu den ersten Beobachtungen, die aus der Kampagne hervorgehen, gehört ein erstaunliches neues Bild der Oberfläche von Beteigeuze, das Ende letzten Jahres mit dem Instrument SPHERE aufgenommen wurde.

Das Forschungsteam hat den Stern auch im Januar 2019 mit SPHERE beobachtet, bevor er anfing, sich abzuschwächen, was uns ein Vorher-Nachher-Bild von Beteigeuze ermöglicht. Im sichtbaren Licht aufgenommen, heben die Bilder die Veränderungen hervor, die der Stern sowohl in seiner Helligkeit als auch in seiner scheinbaren Form erfährt.

Viele Astronomiebegeisterte fragten sich, ob die Verdunkelung von Beteigeuze bedeutete, dass er im Begriff sei zu explodieren. Wie alle Roten Überriesen wird Beteigeuze eines Tages zur Supernova werden, aber die Astronomen glauben nicht, dass dies jetzt geschieht. Sie haben andere Hypothesen, um zu erklären, was genau die Form- und Helligkeitsverschiebung verursacht, die in den SPHERE-Bildern zu sehen ist. „Die beiden Szenarien, an denen wir arbeiten, bestehen in einer Abkühlung der Oberfläche aufgrund einer außergewöhnlichen Sternaktivität oder eines Staubauswurfs in unsere Richtung“, sagt Montargès. „Natürlich ist unser Wissen über die Roten Überriesen noch unvollständig, und dies ist noch Gegenstand intensiver Forschung, so dass es noch zu Überraschungen kommen kann.“

Montargès und sein Team brauchten das VLT am Cerro Paranal in Chile, um den über 700 Lichtjahre entfernten Stern zu untersuchen und Hinweise auf seine Verdunkelung zu sammeln. „Das Paranal-Observatorium der ESO ist eine der wenigen Einrichtungen, die in der Lage sind, die Oberfläche von Beteigeuze abzubilden“, sagt er. Die Instrumente des VLT der ESO ermöglichen Beobachtungen vom Sichtbaren bis zum mittleren Infrarot, d.h. die Astronomen können sowohl die Oberfläche von Beteigeuze als auch das Material in seiner Umgebung sehen. „Nur so können wir verstehen, was mit dem Stern geschieht.“

Ein weiteres neues Bild, das mit dem VISIR-Instrument am VLT aufgenommen wurde, zeigt das Infrarotlicht, das im Dezember 2019 vom Staub in der Umgebung von Beteigeuze ausgestrahlt wurde. Diese Beobachtungen wurden von einem Team unter der Leitung von Pierre Kervella vom Observatorium von Paris in Frankreich gemacht. Er erklärte, dass die Wellenlänge des Bildes der von Wärmekameras erfassten Wellenlänge ähnlich ist. Die Staubwolken, die im VISIR-Bild Flammen ähneln, entstehen, wenn der Stern sein Material wieder ins All zurückschleudert.

„Der Satz »wir sind alle aus Sternenstaub« ist einer, den wir in der populären Astronomie oft hören, aber wo genau kommt dieser Staub her?“ fragt Emily Cannon, eine Doktorandin an der KU Leuven, die mit SPHERE-Bildern von Roten Überriesen arbeitet. „Rote Überriesen wie Beteigeuze erzeugen im Laufe ihres Lebens riesige Mengen an Material und stoßen es aus, noch bevor sie als Supernovae explodieren. Die moderne Technologie hat es uns ermöglicht, diese Objekte, die Hunderte von Lichtjahren entfernt sind, in noch nie dagewesener Detailgenauigkeit zu studieren, was uns die Möglichkeit gibt, das Geheimnis zu lüften, was ihren Massenverlust auslöst.“