Beteigeuze gehört zu den bekanntesten Sternen am Nachthimmel. Der rote Überriese im Sternbild Orion ist rund 600 Lichtjahre von der Erde entfernt und besitzt einen Radius von etwa 800 Sonnenradien. Seine gewaltige Atmosphäre ist für Astronomen besonders interessant, weil Beteigeuze bereits in einer späten Phase seiner Entwicklung steckt und irgendwann als Supernova explodieren wird.
Neue Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ermöglichen nun einen besonders detaillierten Blick auf seine Oberfläche. Die Aufnahmen zeigen eine deutlich unregelmäßige, beinahe "bucklige" Struktur mit hellen und dunkleren Bereichen.
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Rätselhafter Hotspot hält sich jahrelang
Besonders verblüfft die Forscher ein heller Hotspot im Nordosten des Sterns. Als die neuen Daten mit ALMA-Beobachtungen aus dem Jahr 2015 verglichen wurden, zeigte sich: Die auffällige Struktur befindet sich nahezu an derselben Stelle und besitzt eine ähnliche Intensität.
Damit könnte der Hotspot bereits seit mindestens sieben Jahren bestehen. Das ist überraschend, denn aktuelle Modelle gehen davon aus, dass solche gewaltigen Strukturen durch die turbulenten Gasbewegungen im Inneren des Sterns deutlich kürzerlebig sein sollten.
Der hellste Bereich ist dabei bis zu rund 800 Kelvin heißer als das umliegende Gas. Die durchschnittliche Temperatur der beobachteten Atmosphäre liegt bei etwa 2300 Kelvin. Mindestens zwei besonders heiße Regionen konnten die Astronomen ausmachen.
Beteigeuze ist alles andere als eine perfekte Kugel
Auch die Form des Sterns überrascht. Die ALMA-Daten zeigen Schwankungen von bis zu sechs Prozent beim scheinbaren Radius. Außerdem reicht die schwache Strahlung von Gasen wie Kohlenmonoxid und Siliziummonoxid weit über die eigentliche Oberfläche hinaus.
Die Forscher vermuten, dass gewaltige Blasen aus heißem Gas aus dem Inneren des Sterns aufsteigen und dabei die unruhige Oberfläche formen. Warum einige dieser Strukturen offenbar wesentlich länger bestehen bleiben als bisher erwartet, ist allerdings noch nicht geklärt.
Wann explodiert der Stern?
Beteigeuze gilt als Stern in einer späten Entwicklungsphase und wird irgendwann als Supernova enden. Wann genau das passieren wird, lässt sich jedoch nicht vorhersagen.
Gerade deshalb sind die neuen Aufnahmen für die Astronomen so interessant: Sie zeigen den gewaltigen Stern in einer Phase seines Lebens, die Wissenschaftler nur bei wenigen Sternen so detailliert beobachten können.
"Sein letztendliches Schicksal als Supernova macht es besonders faszinierend zu wissen, wie er derzeit tatsächlich aussieht", sagt ESO-Astronom Bill Dent, der die Forschung leitet.