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© ESO/M. Montargès et al.

Japanische Forschende nutzen ein außergewöhnliches Instrument, um das Rätsel um die „große Verdunklung“ des Sterns Beteigeuze zu lösen.

Tokio – In den Jahren 2019 und 2020 sorgte der Stern Beteigeuze im Sternbild Orion für Verblüffung bei Astronomen und Astronominnen: Der rote Überriese, der sonst sehr auffällig im Wintersternbild Orion zu sehen ist, verdunkelte sich dramatisch. Mit bloßen Augen war zu erkennen, dass mit dem rötlich leuchtenden Stern etwas nicht zu stimmen schien. Im Oktober 2019 begann das Phänomen: Der Stern leuchtete immer schwächer, Mitte Februar 2020 hatte er mehr als zwei Drittel seiner Helligkeit verloren. Mittlerweile hat Beteigeuze seine Helligkeit längst wiedergewonnen, doch Forschende treibt die „große Verdunklung“ des Sterns weiter um.

Zwei Hypothesen, was zur Verdunklung des Sterns geführt haben könnte, gibt es: Ein Absinken der Temperatur des Sterns soll einem Forschungsteam zufolge zur „großen Verdunkelung“ geführt haben, ein anderes Forschungsteam hat Staub, der den Stern teilweise verdeckt hat, als Ursache ausgemacht. Doch es fehlten langfristige Beobachtungen in verschiedenen Wellenlängen, um diese beiden Hypothesen weiterzuverfolgen. Nun haben Forschende aus Japan eine Lösung gefunden und präsentieren in einer Studie, die im Fachblatt Nature Astronomy veröffentlicht wurde, nicht nur eine Analyse weiterer Daten zu Beteigeuze, sondern zusätzlich noch ein neues – unerwartetes – Beobachtungsinstrument.

Stern Beteigeuze: Warum hat sich der Stern extrem verdunkelt?

Dabei handelt es sich um den japanischen Wettersatelliten „Himawari-8“, der seit 2015 die Erde umkreist und aus einer Höhe von 35.786 Kilometern beobachtet. Doch nicht nur das: Im Zeitraum von 2017 bis 2021 konnte der Satellit alle zwei Tage auch den roten Riesenstern Beteigeuze am Himmel sehen. Diesen Umstand machte sich der Forscher Daisuke Taniguchi von der Universität Tokio gemeinsam mit einem Team zunutze. „Der Vorteil von ‚Himawari-8‘ gegenüber anderen Teleskopen ist, dass es ein Monitoring-Teleskop ist“, zitiert der New Scientist den Forscher. „Wir konnten Beteigeuze fünf Jahre lang jeden Tag sehen.“

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Mithilfe der Daten, die sich über einen Zeitraum von viereinhalb Jahren erstreckten, konnten die Forschenden ermitteln, weshalb Beteigeuze sich so stark verdunkelt hatte: Eine Kombination aus einer verringerten Temperatur und einer stärkeren Staubbildung soll zu etwa gleichen Teilen an der „großen Verdunklung“ Beteigeuzes mitgewirkt haben, wie die Forschenden in ihrer Studie schreiben. Diese Theorie ist nicht neu, doch die japanischen Forschenden konnten sie mit ihren neuen Daten bestätigen.

Astronomie: Japanische Forschende finden neues Instrument zur Himmelsbeobachtung

Der größte Wert der Studie dürfte jedoch darin liegen, dass die Forschenden ein neues Beobachtungsinstrument für die Astronomie aufgetan haben. Beobachtungszeit an Teleskopen zu bekommen, ist schwierig – ein Objekt viereinhalb Jahre lang mit einem Teleskop beobachten zu können, dürfte fast unmöglich sein. „Teleskope, die die Erde für nicht-astronomische Zwecke umkreisen – wie der meteorologische Satellit ‚Himawari-8‘ – haben das Potenzial, diese Probleme zu überwinden“, schreiben die Forschenden in ihrer Studie. Der japanische Wettersatellit hat die Daten, die die Forschenden benötigten, quasi nebenbei gesammelt, während er seiner eigentlichen Aufgabe nachging.

Blick in die Tiefen des Universums – So sieht „Hubble“ das Weltall

Der Ring-Nebel (M57) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier. Es handelt sich um die leuchtenden Überreste eines einst sonnenähnlichen Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Inneren befindet sich ein weißer Zwergstern.

Der ikonische Pferdekopfnebel ist ein beliebtes Ziel für Amateur- und Berufsastronomen. Der Pferdekopfnebel ist Teil einer Dunkelwolke im Sternbild Orion, die von einem rot leuchtenden Nebel (IC 434) beleuchtet wird. Der Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Diese Aufnahme der elliptischen Radiogalaxie Hercules A stammt ebenfalls vom „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa. Die Galaxie ist 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Herkules. Zu sehen sind riesige Plasma-Jets, die vermutlich von einem supermassereichen schwarzen Loch im Innern der Galaxie angetrieben werden.

Auf diesem Bild sind zwei Spiralgalaxien zu sehen, die miteinander interagieren. Die Gruppe trägt den Namen Arp 273. Dass die beiden Galaxien in dieser Gruppe miteinander interagieren oder interagiert haben, erkennt man der US-Raumfahrtorganisation Nasa zufolge an den ungewöhnlichen Spiral-Mustern. Arp 273 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und auch die beiden Galaxien liegen eigentlich zehntausende Lichtjahre weit auseinander. Nur eine sehr zarte „Brücke“ verbindet die beiden.

Eine majestätische Spiralgalaxie ist auf diesem Bild des „Hubble“-Weltraumteleskops der Nasa zu sehen. Es handelt sich um die Spiralgalaxie NGC 2841, die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Großer Bär zu finden ist.

Wie ein Feuerwerk sieht diese „Hubble“-Aufnahme aus. Tatsächlich handelt es sich um das Sternentstehungsgebiet NGC 3603 im Sternbild „Kiel des Schiff“. Der Nebel ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und längst nicht so friedlich, wie er aussieht: UV-Strahlung und heftige Sternenwinde haben den Blick auf den Sternhaufen freigegeben. NGC 3603 behebergt einige der größten bekannten Sterne. Sie sterben früh, weil sie ihren Wasserstoff schnell verbrennen am Ende steht eine Supernova-Explosion.

Der japanische Forscher Taniguchi plant bereits, den Wettersatelliten „Himawari-8“ für weitere Sternenbeobachtungen zu nutzen. Er möchte ihre Evolution und Staubproduktion genauer untersuchen. Auch andere Wettersatelliten könnten für Astronominnen und Astronomen von Interesse sein, ist sich Taniguchi sicher. Gegenüber dem New Scientist betonte er: „Ich hoffe, nach der Publikation dieser Studie werden andere Satelliten ihre Daten öffentlich verfügbar machen.“ (tab)