Der rote Überriesenstern Beteigeuze, der intensiv im Sternbild Orion leuchtet, hat Astronomen stets durch seine geheimnisvollen Helligkeitsschwankungen fasziniert. Seit Jahrhunderten vermuteten Wissenschaftler, dass ein unsichtbarer Begleiter für diese Phänomene verantwortlich sein könnte, aber bisher gab es keine direkten Beweise.
Das Forschungsteam der Carnegie Mellon University ergriff eine einzigartige Gelegenheit, als das Gemini North-Teleskop eine schwache Lichtquelle in der Nähe von Beteigeuze entdeckte. Sie setzten sofort zwei renommierte Weltrauminstrumente ein: das Chandra-Observatorium für Röntgenstrahlen und das Hubble-Weltraumteleskop für Beobachtungen im sichtbaren Bereich. Diese Koordination ermöglichte die Beobachtung des stellaren Begleiters an seinem maximalen Abstandspunkt vom Hauptstern, wodurch die überwältigende Helligkeit des Überriesen vermieden wurde, der tausendmal heller ist als unsere Sonne.
Farbkompositbild von Beteigeuze, erstellt aus Daten des Digitized Sky Survey 2 Bildnachweis: ESO/Digitized Sky Survey 2
Anna O'Grady, Postdoktorandin, betont, dass diese Beobachtung eine Premiere in der Geschichte der Astronomie darstellt. Noch nie zuvor konnten Wissenschaftler diesen Begleiter untersuchen. Die gesammelten Daten stellen die detailliertesten Röntgenbeobachtungen dar, die jemals an diesem ikonischen Stern durchgeführt wurden, und bieten ein außergewöhnliches Studienfenster für dieses besondere Sternsystem.
Die Natur des Begleiters, liebevoll Betelbuddy genannt, hielt eine große Überraschung für die Astronomen bereit. Sie erwarteten, einen Weißen Zwerg oder einen Neutronenstern zu entdecken - Überreste von Sternen am Ende ihres Lebens -, aber das Fehlen von Akkretionsphänomenen schloss diese Möglichkeiten aus. Die Forscher favorisieren stattdessen die Hypothese eines jungen stellaren Objekts von vergleichbarer Größe wie unsere Sonne, was neue Perspektiven für die Bildung von Doppelsternsystemen eröffnet.
Das Massenverhältnis zwischen den beiden Himmelskörpern stellt etablierte Modelle von Doppelsternen auf die Probe. Beteigeuze besitzt eine Masse, die dem 16-17-fachen der Sonnenmasse entspricht, während sein Begleiter eine Sonnenmasse aufweist. Dieser erhebliche Unterschied platziert dieses System in die Kategorie der Doppelsterne mit extremem Massenverhältnis, eine Familie von Himmelsobjekten, die bisher selten beobachtet wurde. Diese Entdeckung ebnet den Weg für die Untersuchung anderer ähnlicher Systeme in unserer Galaxie.
Diese erste Charakterisierung des Beteigeuze-Betelbuddy-Systems markiert nur den Beginn einer vielversprechenden wissenschaftlichen Reise. Die Astronomen planen, ihre Beobachtungen fortzusetzen, um die Dynamik dieses ungewöhnlichen Sternenpaares und seine zukünftige Entwicklung besser zu verstehen. Jeder neu gesammelte Datensatz wird unser Verständnis der Bildungsmechanismen von Doppelsternsystemen im Universum verfeinern.
Rote Überriesensterne
Rote Überriesensterne repräsentieren eine fortgeschrittene Phase in der stellaren Evolution. Diese himmlischen Kolosse entstehen aus massereichen Sternen, die den Wasserstoff in ihrem Kern verbraucht haben und beginnen, schwerere Elemente zu fusionieren.
Ihre monumentale Größe platziert sie unter den größten Einzelobjekten des Universums. Wenn Beteigeuze im Zentrum unseres Sonnensystems platziert würde, würde ihre Oberfläche sich über die Umlaufbahn des Jupiter hinaus erstrecken und die inneren Planeten verschlingen. Diese Expansion geht mit einem Abfall der Oberflächentemperatur einher, was diesen Sternen ihre charakteristische rote Farbe verleiht.
Die Lebensdauer roter Überriesen ist auf kosmischer Skala relativ kurz, in der Regel nur wenige Millionen Jahre. Ihr endgültiges Schicksal ist spektakulär: Sie beenden ihre Existenz in Supernova-Explosionen, die die während ihres Lebens synthetisierten schweren Elemente im Weltraum verteilen.
Diese Sterne spielen eine wesentliche Rolle bei der chemischen Anreicherung des interstellaren Mediums und tragen zur Bildung nachfolgender Sternengenerationen und ihrer begleitenden Planeten bei.