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Dienstag, 26.07.2016
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Supernova: Beteigeuze endet in Doppel-Explosion

Eine äußere Materiehülle macht das Ende des Roten Überriesen besonders spektakulär

Doppelte Explosion: Der Rote Überriese Beteigeuze steht kurz vor einer Supernova – und wird dabei sogar mit einem Doppelschlag enden. Denn nach der eigentlichen Explosion des Sterns folgt wenige Monate später eine zweite, die durch Kollision der Trümmer mit einer äußeren Hülle ausgelöst wird, wie Astronomen im Fachmagazin "Nature" berichten. Die Explosionen werden so hell sein, dass sie sogar am helllichten Tage zu sehen sein könnten.
Ein Roter Überriese am Ende seines Lebens: Beteigeuze (Illustration)

Ein Roter Überriese am Ende seines Lebens: Beteigeuze (Illustration)

Der Stern Beteigeuze liegt rund 640 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Orion. Als Roter Überriese besitzt er den 660-fachen Durchmesser der Sonne und die mehr als zehntausendfache Leuchtkraft. Kein Wunder also, dass er schon jetzt am Nachthimmel als der zehnthellste Stern leuchtet. Doch das könnte sich noch drastisch verstärken – wenn der Stern explodiert. Denn als Überriese steht er am Ende seines Lebenszyklus.

Doppelter Blitz in naher Zukunft


Astronomen erwarten daher, dass er in naher Zukunft explodieren wird. Wann es soweit ist, lässt sich nicht genau sagen. „Es kann morgen passieren oder in hunderttausend Jahren“, erklärt Erstautor Jonathan Mackey von der Universität Bonn. Die Supernova wäre aber in jedem Falle so stark, dass ihr Licht sogar tagsüber zu sehen sein könnte.

Im Falle von Beteigeuze aber könnte es sogar zweimal blitzen: Bei der Explosion des Sternenkerns und dann, wenn das ausgeschleuderte Material auf eine statische Hülle zurast, die den Roten Überriesen in einiger Entfernung umgibt. „Das Material in dieser Hülle summiert sich auf ein Zehntel der Sonnenmasse“, sagt Mackey. Wenn die Explosionstrümmer einige Monaten bis maximal drei Jahre nach der Supernova diese Hülle erreichen, kommt es dort zu einem gewaltigen Crash, der auf der Erde als weitere Explosion sichtbar werden dürfte.


Rätsel um die Materiehülle


Diese erst im Jahr 2012 entdeckte Schale um Beteigeuze gab Astronomen bisher allerdings Rätsel auf, denn wie sie entstand und warum sie so statisch bleibt, war unklar. Jetzt haben Mackey und seine Kollegen mit Hilfe von Modellen und einer Computersimulationen eine mögliche Erklärung dafür entwickelt. Demnach nimmt alles seinen Anfang im starken Sternenwind, der von der Oberfläche des Sterns ausgeht. Bei Roten Überreisen ist er besonders stark, der Stern verliert dadurch ständig beträchtliche Mengen seiner Materie.

Beteigeuse schiebt eine Bugwelle aus Materie vor sich her - im Bild als "bow shock" zu sehen.

Beteigeuse schiebt eine Bugwelle aus Materie vor sich her - im Bild als "bow shock" zu sehen.

Diese ausgeschleuderte Materie wird durch Wechselwirkung mit der Strahlung des interstellaren Mediums erhitzt, wie die Forscher erklären. Diese Hitze wiederum erzeugt eine Schockwelle, die den Wind abbremst. Dadurch bildet sich in einiger Entfernung um Beteigeuze eine nahezu bewegungslose Hülle aus ehemaligem Sternenmaterial. Sie könnte nach Ansicht der Astronomen bei anderen Roten Überriesen sogar noch dicker sein als bei Beteigeuze und bis zu fünf Sonnenmassen umfassen.

Erklärung für unerwartet helle Supernovae


Diese statischen Hüllen könnten auch erklären, warum Supernova-Explosionen manchmal zehn bis 100 Mal heller sind als theoretisch zu erwarten. Denn wenn die Reste des explodierten Sterns in eine derart dichte Materiehülle rasen, wäre eine zweite Explosion gewaltigen Ausmaßes die Folge.

Supernovae sollten in der Milchstraße im Schnitt etwa alle hundert Jahre zu beobachten sein. Die letzte in unserer Heimatgalaxie beobachtwete Sternexplosion liegt jedoch schon ein Weilchen zurück: Italienische Himmelskundler bemerkten im Oktober 1604 einen neuen Himmelskörper, der alle anderen Sterne überstrahlte. Der deutsche Astronom Johannes Kepler beschrieb das Phänomen ausführlich; daher wurde die Supernova nach ihm benannt. Die Explosion von Beteigeuze dürfte für Erdenbewohner um Einiges spektakulärer sein – der Rote Superriese liegt uns 30mal näher als Keplers Supernova. (Nature, 2014; doi: 10.1038/nature13522)
(Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 13.08.2014 - NPO)