Mit dem Instrument VISIR am Very Large Telescope (VLT) der ESO ist es Astronomen gelungen, die Nebelgebiete, die den Riesenstern Beteigeuze umgeben, detaillierter als je zuvor abzubilden. Ihre Struktur erinnert an lodernde Flammen, die von dem Stern ausgehen. Tatsächlich bildet sich der Nebel aus Teilen der Atmosphäre des Sterns, die Beteigeuze an seine Umgebung abgibt.

Der Riesenstern Beteigeuze im Sternbild Orion, ein so genannter roter Überriese, ist nicht nur einer der hellsten Sterne am Nachthimmel. Er ist mit einem Durchmesser, der in etwa der Umlaufbahn des Planeten Jupiter in unserem Sonnensystem entspricht und damit knapp viereinhalb Mal so gross ist wie die Umlaufbahn der Erde, zudem einer der grßten Sterne überhaupt. Eine Aufnahme mit dem Very Large Telescope der ESO zeigt nun, dass Beteigeuze von einem Nebel umgeben ist, der noch einmal bedeutend grßer ist als der Stern selbst. Der Nebel erstreckt sich bis zu 60 Milliarden Kilometer weit von der Sternoberfläche aus ins Weltall das entspricht etwa 400 mal dem Abstand Erde-Sonne.

Rote Überriesen wie Beteigeuze befinden sich in einem der letzten Entwicklungsstadien des Lebens massereicher Sterne. In diesem kurzen Lebensabschnitt nimmt der Durchmesser des Sterns dramatisch zu und er stßt seine äusseren Schichten ab, so dass mehr und mehr Materie in seine Umgebung abströmt. Innerhalb von nur 10.000 Jahren kann der Stern soviel Masse verlieren wie insgesamt in unserer Sonne enthalten ist.

Für den Massenverlust von Sternen wie Beteigeuze sind zwei ineinandergreifende Prozesse verantwortlich: Zunächst einmal kommt es in der Atmosphäre des Sterns zu ständigen Auf- und Abbewegungen grosser Gasblasen, ähnlich dem Brodeln von kochendem Wasser in einem Topf (eso0927). Diese so genannte Konvektion führt zum Ausstoss riesiger Gaswolken, die sich von der Sternoberfläche aus nach aussen hin erstrecken. Obwohl diese Blasen ungleich kleiner sind als die jetzt detailliert abgebildeten Nebel, gelang ihr Nachweis bereits in einer früheren Studie mit dem Instrument NACO am VLT [1].

Die Auswertung der neuen Beobachtungsdaten hat ergeben, dass die Gaswolken, die man nah am Stern gefunden hat, in Verbindung zu den mit VISIR abgebildeten Strukturen im Aussenbereich des Nebels stehen dürften. Für die Aufnahme waren Beobachtungen im Infrarotlicht nötig, da das für das menschliche Auge sichtbare Licht des Nebels von dem des Sterns komplett überstrahlt wird. Die unregelmässige und asymmetrische Form des Nebels liefert einen weiteren Hinweis darauf, dass Beteigeuze ihre äusseren Schichten nicht völlig gleichmässig abgestossen hat. Die Gasblasen und die ausgestossenen Wolken sind wahrscheinlich verantwortlich für die klumpige Struktur des Nebels.

Das in der Aufnahme sichtbare Material besteht zum grßten Teil aus Silikaten und Aluminiumstaub. Seine Zusammensetzung ähnelt jener der Erdkruste und der Oberflächen der anderen Gesteinsplaneten im Sonnensystem. Die Silikate in der Erdkruste wurden vor langer Zeit von einem längst vergangenen Überriesenstern ähnlich der Beteigeuze gebildet.

Das Bild zeigt auch die älteren NACO-Daten im gleichen Massstab als Inset in der Bildmitte. Der kleine rote Kreis im Zentrum entspricht dem viereinhalbfachen Abstand Erde-Sonne und stellt die Ausdehnung der sichtbaren Oberfläche von Beteigeuze dar. Der hinter der schwarzen Scheibe liegende Teil des Bildes wurde ausgeblendet, da seine grosse Helligkeit sonst die vergleichsweise schwach leuchtenden Nebelteile überstrahlen würde. Die VISIR-Bilder wurden durch verschiedene Filter für verschiedene Wellenlängen des infraroten Spektralbereichs aufgenommen. Die in diesem Falschfarben Bild als blau wiedergegebene Strahlung entspricht den kürzeren, rot den längeren Wellenlängen des gemessenen Infrarotlichts. Das Gesichtsfeld der Aufnahme hat eine Kantenlänge von 5,63 x 5,63 Bogensekunden.

Quelle: Max-Planck-Institut für Astronomie