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Der riesige Stern Beteigeuze scheint Beobachtungen zufolge deutlich schneller zu rotieren als erwartet. Ein Forschungsteam hat dafür eine Erklärung.
München – Der rote Riesenstern Beteigeuze zählt zu den größten bekannten Sternen. Er ist fast 1000 Mal größer als unsere Sonne – würde er sich an ihrer Stelle im Mittelpunkt unseres Sonnensystems befinden, würde er bis zum Planeten Jupiter reichen. Beteigeuze ist mit bloßem Auge im Sternbild Orion zu finden. Und genau dort konnte man vor einiger Zeit auch beobachten, dass der Stern mysteriöser Weise an Helligkeit verlor. Das Rätsel um dieses Phänomen scheint längst geklärt – doch nun verwirrt der riesige Stern die Forschung erneut. Beobachtungen deuten nämlich darauf hin, dass Beteigeuze sich viel schneller dreht als erwartet.
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA) in München stellt diese Theorie nun jedoch infrage. Das Team um Doktorand Jing-Ze Ma vermutet, dass die fortschrittlichen Teleskope, die die schnelle Rotation bei dem Stern beobachtet haben wollen, stattdessen etwas anderes gesehen haben: die kochende und brodelnde Oberfläche von Beteigeuze. Derzeit verliert der Riesenstern Beteigeuze erneut an Helligkeit.
Roter Riesenstern Beteigeuze sollte nicht schnell rotieren
Doch von vorne: Ein Stern, der so groß ist wie Beteigeuze, sollte nicht schnell rotieren. Aktuelle Beobachtungen deuten jedoch darauf hin, dass der rote Riese sich ziemlich schnell dreht – mit 18.000 Kilometern pro Stunde. Das ist zwei Größenordnungen schneller, als ein entwickelter Einzelstern rotieren sollte, heißt es in einer Mitteilung des MPA. Mithilfe des ALMA-Teleskops entdeckten Forschende eine sogenannte „dipolare Radialgeschwindigkeitskarte“ für die Oberfläche von Beteigeuze. Während sich die eine Hälfte des Sterns den Beobachtenden zu nähern scheint, scheint sich die andere Hälfte zu entfernen.
Interpretiert wurden die Daten als schnelle Rotation von Beteigeuze. Der Stern ist jedoch keine perfekte, runde Kugel. Ein physikalischer Prozess namens Konvektion lässt die Oberfläche des Riesensterns pulsieren. Das Phänomen der Konvektion kann man im Alltag beim Wasserkochen beobachten. Gemeint sind die Blasen, die im kochenden Wasser nach oben steigen. Bei Beteigeuze sei dieser Prozess viel heftiger, heißt es beim MPA. Die kochenden Blasen, die an die Oberfläche des Sterns steigen, können so groß sein wie die Umlaufbahn der Erde um die Sonne. Sie bedecken dann einen großen Teil der Sternenoberfläche.
Nicht nur die Größe, auch die Geschwindigkeit der Blasen ist kaum vorstellbar: Sie erreichen ein Tempo von bis zu 108.000 km/h – schneller als jedes Raumschiff mit menschlicher Crew.
Pulsierende Oberfläche von Beteigeuze kann Rotation vortäuschen
Doch was hat die kochende Oberfläche von Beteigeuze nun mit der schnellen Rotation des Sterns zu tun? Das Forschungsteam um Jing-Ze Ma schlägt auf dieser Grundlage eine alternative Erklärung vor: Die kochende Oberfläche könnte nämlich eine Rotation vortäuschen. Während auf einer Seite des Sterns eine Gruppe von Blasen aufsteigt, sinkt auf der anderen Seite eine Blasengruppe ab.
Bei der begrenzten Auflösung des ALMA-Teleskops würden solche Bewegungen in der Beobachtung unscharf aussehen – eine dipolare Geschwindigkeitskarte würde entstehen, zeigt das Forschungsteam in einer Studie, die im Fachmagazin The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde.
Forscherin fühlt sich „wie in einem Science-Fiction-Film“
„Die meisten Sterne sind nur winzige Lichtpunkte am Nachthimmel. Beteigeuze ist so unglaublich groß und nah, dass wir mit den besten Teleskopen seine kochende Oberfläche beobachten und untersuchen können“, sagt Selma de Mink, die an der Studie mitgearbeitet hat. „Es fühlt sich immer noch ein bisschen wie in einem Science-Fiction-Film an, als ob wir dorthin gereist wären, um ihn aus der Nähe zu sehen.“
Co-Autor Andrea Chiavassa betont: „Es gibt so viel, was wir noch nicht über gigantische, kochende Sterne wie Beteigeuze verstehen. Wie funktionieren sie wirklich? Wie verlieren sie Masse?“. Dem Forscher fallen zahlreiche weitere ungeklärte Fragen ein. Er erklärt: „Wir arbeiten sehr hart daran, unsere Computersimulationen immer besser zu machen.“ Derzeit werden neue Daten ausgewertet, die die Vorhersagen des Teams vom MPA auf den Prüfstand stellen sollen. (tab)