Die veränderliche Oberfläche des verblassenden Beteigeuze

Die Veränderungen des Roten Riesen Beteigeuze im Laufe des Jahres 2019, beobachtet vom VLT der ESO; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: ESO, M. Montargès et al.

Beschreibung: Beteigeuze verblasst, aber ändert er auch seine Erscheinung? Ja. Der berühmte Rote Überriese im vertrauten Sternbild Orion ist so groß, dass Teleskope auf der Erde sogar seine Oberfläche auflösen können – wenn auch nur mit Mühe.

Diese beiden Bilder wurden mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte aufgenommen. Sie zeigen, wie die Oberfläche des Sterns zu Beginn und Ende des vergangenen Jahres aussah. Das frühere Bild zeigt, dass Beteigeuze zu Beginn eine viel gleichförmigere Helligkeit aufwies als auf dem späteren Bild, auf dem die untere Hälfte von Beteigeuze deutlich dunkler ist als die obere.

Nun zeigen Amateurbeobachtungen der ersten fünf Monate des Jahres 2019, dass Beteigeuze sogar etwas heller wurde, während der Stern in den letzten fünf Monaten deutlich abdunkelte. Diese Veränderlichkeit ist wahrscheinlich ein ganz normales Verhalten für den berühmten veränderlichen Überriesen, doch die aktuelle Abdunklung hat die Diskussion darüber, wie lange es noch dauern könnte, bis Beteigeuze als Supernova explodiert, neu entfacht.

Da Beteigeuze ungefähr 700 Lichtjahre entfernt ist, wird seine mögliche Supernova – vielleicht Tausende Jahre in der Zukunft – wahrscheinlich ein tolles Nachthimmelsspektakel sein, wird aber das Leben auf der Erde nicht gefährden.

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Beteigeuze verblasst

Siehe Beschreibung. Das Sternbild Orion, durch die Äste eines Baums hindurch sichtbar; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Jimmy Westlake (Colorado Mountain College)

Beschreibung: Der Jäger Orion, der von einigen funkelnden Sternen umgürtet ist, gehört zu den am leichtesten erkennbaren Sternbildern. Auf dieser Nachthimmelslandschaft gingen die Sterne des Jägers am Winterhimmel auf der Nordhalbkugel am 30. Dezember 2019 auf, verworren in kahle Bäume in der Nähe von Newnan in Georgia in den USA. Der rote Überriesenstern Beteigeuze leuchtet an Orions linker Schulter in gelblichen Farbtönen, doch er konkurriert nicht mehr so stark mit dem blauen Überriesenstern Rigel am Fuß des Jägers.

Himmelsbeobachterinnen auf dem ganzen Planeten sehen derzeit einen deutlich schwächeren Beteigeuze, seine Helligkeit verblasste in den letzten Monaten des Jahres 2019 sogar um mehr als die Hälfte. Beteigeuze ist schon lange als veränderlicher Stern bekannt. Seine Helligkeit ändert sich in Zyklen mit kurzen und langen Perioden von Hunderten Tagen bis vielen Jahren. Der Stern hat nun seine schwächste Helligkeit seit den fotometrischen Messungen 1926/27 erreicht, teilweise wahrscheinlich wegen eines nahen Zusammentreffens von Minima mit kurzen und langen Zyklen.

Beteigeuze ist auch als ein naher roter Überriesenstern bekannt, der sein Leben als Supernovaexplosion beenden wird. Dabei kollabiert irgendwann in den nächsten 1000 Jahren sein Kern. Doch diese kosmische Katastrophe findet in einer sicheren Entfernung von ungefähr 700 Lichtjahren von unserem hübschen Planeten statt.

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Beteigeuze visualisiert

Siehe Beschreibung. Visualisierung des roten Riesensterns Beteigeuze; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit: ESO, L. Calcada

Beschreibung: Warum verblasst Beteigeuze? Das ist nicht bekannt. Beteigeuze ist einer der hellsten und bekanntesten Sterne am Nachthimmel und nur noch halb so hell wie noch vor fünf Monaten. Eine solche Veränderlichkeit ist für diesen bekanntlich veränderlichen Überriesen wahrscheinlich ein normales Verhalten, doch die aktuelle Verdunkelung entfachte erneut die Diskussion darüber, wie lange es wohl noch dauern könnte, bis Beteigeuze als Supernova explodiert.

Beteigeuze ist bekannt für seine rote Farbe und einer von wenigen Sternen, die mit modernen Teleskopen aufgelöst wurden, wenn auch nur geringfügig. Diese Illustration eines Künstlers veranschaulicht, wie Beteigeuze aus der Nähe aussehen könnte. Beteigeuze besitzt vermutlich eine komplexe, aufgewühlte Oberfläche, die häufig imposante Sternfackeln auswirft. Wäre er anstelle der Sonne (nicht empfehlenswert), würde seine Oberfläche fast bis zur Jupiterbahn reichen, während Gasfontänen weiter als bis Neptun sprudeln würden.

Da Beteigeuze etwa 700 Lichtjahre entfernt ist, würde er als Supernova das Leben auf der Erde nicht gefährden, obwohl seine Helligkeit mit dem Vollmond wetteifern könnte. Berufs- und Hobbyastronomen werden Beteigeuze sicherlich auch in den Zwanzigerjahren weiterhin beobachten.

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Der Orion, den man fast sehen kann

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Bildcredit und Bildrechte: John Gleason und Rogelio Bernal Andreo

Beschreibung: Erkennen Sie dieses Sternbild? Dies ist zwar eine der bekanntesten Sternengruppen am Himmel, allerdings ein vollerer Orion als der, den man sieht – ein Orion, der sich nur bei Langzeitbelichtung mit Digitalkamera und Nachbearbeitung zeigt.

Der kühle Rote Riese Beteigeuze – der hellste Stern links unten – hat hier einen markanten Orange-Ton. Orion besitzt viele heiße, blaue Sterne. Der Überriese Rigel rechts oben bildet das Gegengewicht zu Beteigeuze und Bellatrix links oben. In Orions Gürtel stehen drei Sterne in einer Reihe, sie alle sind ungefähr 1500 Lichtjahre entfernt und in den gut untersuchten interstellaren Wolken des Sternbildes entstanden. Rechts neben Orions Gürtel leuchtet ein heller, verschwommener Fleck, der vielleicht ebenfalls vertraut ist – das Sternbildungsgebiet des Orionnebels.

Die mit bloßem Auge kaum sichtbare Barnardschleife ist hier ziemlich markant – ein riesiger, gasförmiger Emissionsnebel um Orionnebel und -gürtel, der vor mehr als 100 Jahren von E. E. Barnard, einem Pionier der Astrofotografie, entdeckt wurde.

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Die Form des südlichen Krebses

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Bildcredit: NASA, ESA, STScI

Beschreibung: Die symmetrische vielbeinige Erscheinung des südlichen Krebsnebels ist unverwechselbar. Seine leuchtende, verschachtelte Form einer Sanduhr liegt ungefähr 7000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Zentaur. Die Form entsteht durch das ungewöhnliche symbiotische Doppelsternsystem im Zentrum.

Das spektakuläre Sternenduo des Nebels besteht aus einem heißen weißen Zwergstern und einem kühlen, pulsierenden Roten Risenstern, der seine äußere Hüllen abstößt, die auf den kleineren, viel heißeren Begleiter fallen. Ausbrüche des weißen Zwergs, der in eine Materiescheibe eingebettet ist, verursachen einen Gasstrom, der über und unter die Scheibe ausströmt, was zu der bipolaren Sanduhrform führt. Die helle Form in der Mitte ist ungefähr ein halbes Lichtjahr groß. Dieses neue Bild des Weltraumteleskops Hubble entstand zur Feier des 29. Jahrestags von Hubbles Start am 24. April 1990 an Bord der Raumfähre Discovery.

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R Leporis, ein Vampirstern

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Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: R Leporis ist besser bekannt als Hinds Purpurstern, eine seltene Sternenart am Nachthimmel des Planeten Erde. Es besitzt auch eine ungewöhnliche Rotschattierung. Der Entdecker des Sterns, der englische Astronom John Russell Hind im 19. Jahrhundert, berichtete, dass er im Teleskop „… wie ein Tropfen Blut auf einem schwarzen Feld“ aussah.

Der Stern ist 1360 Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Lepus. Er ist ein Mira-Stern und ändernd seine Helligkeit in einem Zeitraum von etwa 14 Monaten. R Leporis wurde inzwischen als Kohlenstoffstern erkannt – ein sehr kühler, weit entwickelter Roter Riese mit einem extremen Reichtum an Kohlenstoff. In Kohlenstoffsternen entsteht zusätzlicher Kohlenstoff durch Heliumfusion um den sterbenden stellaren Kern, der in die äußeren Schichten des Sterns geschwemmt wird. Dadurch entsteht ein Überfluss an einfachen Kohlenstoffmolekülen wie CO, CH, CN und C2.

Einerseits strahlen kühle Sterne die meiste Energie in rotem und infrarotem Licht ab, andererseits absorbieren die Kohlenstoffmoleküle fast alles, was von dem wenigen blauen Licht übrig ist. Dadurch erhalten Kohlenstoffsterne eine besonders intensive rote Farbe. Da die kohlenstoffreiche Atmosphäre von R Leporis durch einen starken Sternwind in das umgebende interstellare Material übergeht, könnte der Stern jedoch kurz vor dem Übergang in einen planetarischen Nebel stehen.

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Der symbiotische R Aquarii

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Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Schon mit einem Fernglas sieht man im Laufe eines Jahres, wie seine Helligkeit variiert. Der veränderliche Stern R Aquarii ist eigentlich ein wechselwirkendes Doppelsternsystem – zwei Sterne, die offenbar in enger symbiotischer Beziehung stehen. Dieses faszinierende System ist etwa 710 Lichtjahre entfernt, es besteht aus einem kühlen Roten Riesenstern und einem heißen, dichten Weißen Zwergstern, die auf ihren Bahnen um ihr gemeinsames Massezentrum kreisen.

Das sichtbare Licht des Doppelsternsystems stammt großteils vom Roten Riesen, der ein langperiodischer veränderlicher Mira-Stern ist. Durch die Gravitation wird aus der ausgedehnten Hülle des kühlen Riesensterns Materie auf die Oberfläche des kleineren, dichteren weißen Zwergs gezogen, dadurch wurde schließlich eine thermonukleare Explosion ausgelöst und Materie in den Raum gesprengt.

Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den immer noch expandierenden Trümmerring, der weniger als ein Lichtjahr umfasst. Er entstand bei einer Explosion, die Anfang der 1770er zu beobachten gewesen wäre. Die Entwicklung dynamischer Ereignisse, die wir weniger gut verstehen, welche energiereiche Strahlung im System R Aquarii erzeugen, werden seit 2000 in den Daten des Röntgenobservatoriums Chandra beobachtet.

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Kamera Orion

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Bildcredit und Bildrechte: Derrick Lim

Beschreibung: Erkennen sie dieses Sternbild? Es ist eine der am leichtesten erkennbaren Sterngruppen am Himmel, doch Orions Symbole sehen mit bloßem Auge nicht ganz so farbig aus wie mit einer Kamera fotografiert. Dieses Mosaik wurde digital aus 20 Bildern erstellt.

Der kühle Rote Riese Beteigeuze ist der hellste Stern links oben mit einem starken Orangeton. In Orion befinden sich viele heiße blaue Sterne, der Überrriese Rigel rechts unten bildet ein Gegengewicht zu Beteigeuze, und rechts oben steht Bellatrix. Die drei Gürtelsterne des Orion stehen in einer Reihe, sie sind alle etwa 1500 Lichtjahre entfernt und entstanden in den gut untersuchten interstellaren Wolken des Sternbildes. Der rötliche, verschwommene Fleck unter Orions Gürtel ist vielleicht ebenfalls vertraut – dieses Sternentstehungsgebiet ist als Orionnebel bekannt.

Die Barnardschleife ist mit bloßem Auge kaum sichtbar, aber hier durch die Kamera ziemlich auffällig – sie ist ein riesiger gasförmiger Emissionsnebel, der Orions Gürtel und Nebel umgibt, und wurde vor mehr als 100 Jahren vom Orion-Fotografiepionier E. E. Barnard entdeckt.

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Blauer Komet in den Hyaden

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Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (Deep Sky Colors)

Beschreibung: Die Sterne des Sternhaufens Hyaden verteilen sich über dieses Mosaik, das am Himmel im Sternbild Stier mehr als 5 Grad abdeckt. Der auffällig blaue Komet C/2016 R2 PanSTARRS zieht derzeit durch das Sonnensystem und befindet sich in diesem weiten Sichtfeld, das aus Bilddaten vom 12. Januar entstand.

Oben in der Bildmitte befindet sich der Scheitel der V-Form im Sternhaufen Hyaden. Der helle Aldebaran, Alphastern im Stier, verankert das Bild rechts unten. Aldebaran, ein kühler Roter Riese, leuchtet auf diesem farbenprächtigen Sternenfeld in orangefarbenen Tönen. Während sich die Sterne der Hyaden 151 Lichtjahre entfernt versammeln, ist Aldebaran nur 65 Lichtjahre entfernt und somit von den Haufensternen getrennt.

Am 12. Januar war C/2016 R2 mehr als 17 Lichtminuten vom Planeten Erde entfernt und fast 24 Lichtminuten von der Sonne. Die blaue Farbe des Schweifes stammt großteils von CO+-Gas, das im Sonnenlicht fluoresziert, der Kopf oder die Koma des Kometen erscheint leicht grünlich, wahrscheinlich wegen Emissionen von zweiatomigem Kohlenstoff.

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Mirachs Geist

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Bildcredit und Bildrechte: Kent Wood

Beschreibung: Verglichen mit anderen Geistern ist Mirachs Geist nicht besonders gruselig. Mirachs Geist ist nur eine blasse, verschwommene Galaxie, die Astronomen gut bekannt ist, und die zufällig fast genau in der Sichtlinie des hellen Sterns Mirach liegt.

Der etwa 200 Lichtjahre entfernte Mirach liegt im Zentrum dieses Sternfeldes und wird auch Beta Andromedae genannt. Mirach ist ein roter Riesenstern, kühler als die Sonne, aber viel größer und daher insgesamt heller als unser Heimatstern. Auf den meisten Teleskopansichten verbergen Blendlicht und Lichtkreuze Dinge, die in der Nähe von Mirach liegen, daher erscheint die blasse, verschwommene Galaxie wie eine geisterhafte innere Reflexion des sehr hellen Sternenlichts.

Auf diesem scharfen Bild erscheint Mirachs Geist links über Mirach, er ist als Galaxie NGC 404 katalogisiert und ungefähr 10 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Symbiotischer R Aquarii

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Bildcredit: Röntgen: NASA, CXC, SAO, R. Montez et al.; Optisch: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

Beschreibung: Der schon lange bekannte, mit bloßem Auge sichtbare veränderliche Stern R Aquarii ist eigentlich ein wechselwirkendes Doppelsternsystem – zwei Sterne, die anscheinend eine enge symbiotische Beziehung haben. Es ist etwa 710 Lichtjahre entfernt und besteht aus einem kühlen, roten Riesenstern und einem heißen, dichten weißen Zwergstern, beide auf einer Bahn um ihr gemeinsames Massenzentrum.

Im sichtbaren Licht des Binärsystems dominiert der Rote Riese, ein langperiodischer veränderlicher Mira-Stern. Doch Materie in der ausgedehnten Hülle des kühlen Riesensterns wird durch Gravitation auf die Oberfläche des kleineren, dichteren Zwergs gezogen, was schlussendlich eine thermonukleare Explosion auslöst und Materie in den Raum sprengt. Optische Bilddaten (rot) zeigen den sich ausdehnenden Ring aus Trümmern, die von einer Explosion stammen, die in den frühen 1770er Jahren zu beobachten gewesen wäre.

Die Entwicklung weniger gut erklärbarer dynamischer Ereignisse, welche energiereiche Emissionen im R-Aquarii-System erzeugen, wurden seit 2000 anhand von Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums (blau) beobachtet. Das Kompositsichtfeld ist in der geschätzten Entfernung von R Aquarii weniger als ein Lichtjahr groß.

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