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© ESO, L. Calcada

Der Stern Beteigeuze könnte älter sein, als bisher gedacht – und dürfte deutlich früher explodieren. Nicht alle Forschenden sind mit der neuen Theorie einverstanden.

Sendai – In etwa 650 Lichtjahren Entfernung von der Erde stirbt ein Stern: Beteigeuze. Der rote Überriese, der als linker „Schulterstern“ im Sternbild Orion bekannt ist, wird in naher Zukunft als Supernova explodieren. Allerdings war „nahe Zukunft“ bisher immer in astronomischen Dimensionen gemeint: Es können noch 100.000 Jahre vergehen, bis Beteigeuze als helle Supernova endet, davon gehen Astronominnen und Astronomen aus.

Doch eine neue Studie zeigt, dass alles ganz anders sein könnte und Beteigeuze möglicherweise deutlich früher explodiert, als bisher gedacht. Ein Forschungsteam um Hideyuki Saio (Tohoku-Universität in Sendai, Japan) hat untersucht, wie Beteigeuze pulsiert und kommt zu diesem für viele Fachleute überraschenden Ergebnis. Die Studie wurde auf dem Preprint-Server ArXiv veröffentlicht und wird noch von Fachleuten geprüft, bevor sie im Fachjournal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht werden soll.

Roter Riesenstern Beteigeuze macht von sich reden

Der Stern Beteigeuze sorgt bereits seit Jahren für Aufmerksamkeit: Zum Jahreswechsel 2019/2020 verdunkelte sich der eigentlich hell leuchtende Stern merklich. Es gab Spekulationen, er stünde vor seiner Explosion – doch dem war nicht so, wie mehrere Studien zeigten. Der Stern hatte vor seiner Verdunklung eine gigantische Gasblase ausgestoßen, die sich von Beteigeuze wegbewegte und den Stern eine zeitlang verdunkelte. Im Frühjahr 2023 wurde Beteigeuze plötzlich deutlich heller – erneut wurde über eine bevorstehende Supernova spekuliert.

Für die neue Studie schaute sich das Team um Saio an, wie Beteigeuze pulsiert. Wie bei vielen Sternen pulsieren auch die äußeren Schichten des Orion-Schultersterns. Daraus ergeben sich relativ regelmäßige Helligkeitsschwankungen, die auffälligsten von ihnen dauern 2200 Tage beziehungsweise 420 Tage. Bisher sieht die Forschung den kürzeren Zeitraum als „Herzschlag“ des Sterns an, der darauf hindeutet, dass Beteigeuze ein jüngerer Stern ist. Doch was, wenn diese Annahme falsch ist und stattdessen der 2200 Tage andauernde Puls der „Herzschlag“ ist?

Forschungsgruppe schaut sich an, wie Beteigeuze pulsiert

Das würde zuallererst bedeuten, dass Beteigeuze noch größer sein müsste, als bisher gedacht. Derzeit geht die Forschung davon aus, dass der Stern den 800- bis 900-fachen Durchmesser unserer Sonne hat. Wenn jedoch der 2200-Tage-Puls der Hauptpuls ist, dann wäre der Stern gar 1200 Sonnendurchmesser groß. Gleichzeitig würde das bedeuten, dass der Stern in seinem Lebenszyklus weiter fortgeschritten ist.

Sterne leuchten zuerst, weil sie Wasserstoff in ihrem Kern zu Helium fusionieren. Ist der Wasserstoff aufgebraucht, wird aus Helium Kohlenstoff erzeugt, dieser wird zu weiteren, schwereren Elementen verbrannt, je weiter fortgeschritten das Sternenleben ist. Saio und seine Forschungsgruppe zeigen mithilfe von Computersimulationen, wie Sterne sich von ihrer Entstehung bis ins hohe Alter entwickeln und wie sie in welcher Phase ihres Lebens pulsieren.

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Ist der rote Riese Beteigeuze viel älter und größer als gedacht?

Laut diesen Simulationen, lassen sich alle beobachteten Pulse von Beteigeuze einer viel späteren Lebensphase zuordnen, als bisher gedacht: Der Phase, in der der Stern Kohlenstoff verbrennt. „Wenn der Kohlenstoff im Kern erschöpft ist, wird in einigen Dutzend Jahren ein Kernkollaps erwartet, der zu einer Supernova-Explosion führt“, schreibt das Forschungsteam in der Studie. Genauer kann die Forschungsgruppe die mögliche Supernova-Explosion nicht vorhersagen, betont Saio gegenüber dem Magazin Sky and Telescope. „Wir schätzen nur, dass die Zeit bis zur Kohlenstoff-Erschöpfung möglicherweise weniger als ein paar hundert Jahre beträgt.“

Beteigeuze wird also weiterhin nicht so bald explodieren – es könnte jedoch deutlich früher geschehen, als in 100.000 Jahren. Doch nicht alle Forscher sind mit den neuen Berechnungen zufrieden. Der Astrophysiker Morgan MacLeod vom Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, der selbst pulsierende Sterne untersucht, geht davon aus, dass die neuen Ergebnisse nicht mit anderen Beobachtungen des Sterns übereinstimmen. Der Rote Riese würde zu groß werden, wenn man den 2200-Tage-Zyklus als „Hauptpuls“ betrachtet.

Wie das „Hubble“-Weltraumteleskop das Universum sieht

Chaotisches Universum: Diese Aufnahme von „Hubble“ zeigt unzählige Galaxien im Galaxienhaufen Abell 370. Dieser Galaxienhaufen ist etwa vier Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, es gibt darin die unterschiedlichsten Galaxien-Typen. Die Streifen, die sich durch das Bild ziehen, sind Asteroiden.

Wie Diamanten glitzern und funkeln die Sterne im Sternhaufen Trumpler 14. Der Sternhaufen ist 8000 Lichtjahre von der Erde entfernt, im Carinanebel, einer Region, in der Sterne entstehen. Der Sternenhaufen ist nur etwa 500.000 Jahre alt und hat deshalb eine der höchsten Konzentrationen von massiven, strahlenden Sternen in der Milchstraße.

Zum 25. Geburtstag des „Hubble“-Weltraumteleskops gab es von Nasa und Esa ein besonders Bild: Ein Blick in den Sternencluster Westerlund 2. Darin befinden sich etwa 3000 Sterne, wie der schwedische Astronom Bengt Westerlund in den 1960er Jahren festgestellt hat.

„Ich denke, die von Saio und seinen Kollegen vorgestellte Interpretation ist keineswegs ausgeschlossen“, erklärt MacLeod gegenüber Sky and Telescope. „Aber es gibt einige potenzielle Fragen, die sie aufwirft, die auf den ersten Blick im Widerspruch zu den Daten stehen.“ Es scheint, als würde der Stern Beteigeuze seine Faszination nicht so bald verlieren. Susanne Wampfler, Astrophysikerin an der Universität Bern, fasst das Warten auf die Supernova-Explosion von Beteigeuze gegenüber dem SRF treffend zusammen: „Es könnte grundsätzlich jeden Tag passieren oder noch sehr lange nicht.“ (tab)