Großteleskop der Europäischen Südsternwarte liefert erstes überzeugendes Bild des Begleiters
Beteigeuze im Sternbild Orion zählt zu den hellsten Sternen am Nachthimmel – und er ist ein Stern, der den Himmelsforschern immer wieder Kopfzerbrechen bereitet. So schwankt die Helligkeit des roten Riesensterns mit einer rätselhaften Periode von sechs Jahren. Beobachtungen eines internationalen Forschungsteams mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO liefern nun eine Erklärung für diese Schwankung. Den Astronomen gelang es, einen zweiten Stern direkt neben Beteigeuze nachzuweisen. Die beiden Sterne bilden ein Doppelsystem mit einer Umlaufzeit von sechs Jahren, also genau der Periode der bislang mysteriösen Helligkeitsschwankung, berichten die Forscher im Fachblatt „Astronomy & Astrophysics“.
Beteigeuze ist als linker Schulterstern des Jägers Orion leicht am Winterhimmel zu erkennen. Und auch für Laien sind seine Helligkeitsschwankungen mit bloßen Augen sichtbar: Mal leuchtet Beteigeuze heller, mal schwächer als Rigel, der Stern, der den linken Fuß des Orion markiert. Die Helligkeit von Beteigeuze zeigt dabei zwei unterschiedliche Perioden, eine mit einer Länge von etwa 400 Tagen, eine zweite mit einer Länge von sechs Jahren. Die kürzere Periode erklären die Astronomen mit der magnetischen Aktivität und der damit verbundenen Bildung dunkler, kühler Regionen ähnlich den Sonnenflecken auf der Oberfläche des Sterns.
Die längere Periode blieb jedoch bislang mysteriös. Seit Jahren sehen die Himmelsforscher einen zweiten Stern als mögliche Ursache, der Beteigeuze mit seiner Schwerkraft beeinflusst und so die Helligkeitsschwankungen auslöst. Doch die Suche nach einem solchen Begleiter ist schwierig: Beteigeuze leuchtet hell und überstrahlt deshalb alle Objekte in seiner Nähe.
Vor einem ähnlichen Problem stehen Astronomen bei der Suche nach Planeten bei anderen Sternen. Die Europäische Südsternwarte hat deshalb das Very Large Telescope mit SPHERE ausgestattet, einem Zusatzgerät, dass gezielt das Licht eines Sterns ausblendet, um leuchtschwächere Objekte in der Umgebung aufzuspüren. Und dieses Gerät haben Miguel Montargès von der Sternwarte Paris und seine Kollegen gewissermaßen zweckentfremdet, um die Umgebung von Beteigeuze nach einem Begleiter abzusuchen.
Mit Erfolg: Auf den mit SPHERE gewonnenen Aufnahmen zeigt sich deutlich ein schwacher Lichtpunkt direkt neben Beteigeuze. Mehr noch, dieser Lichtpunkt befindet sich genau dort, wo er auf Basis theoretischer Überlegungen vorhergesagt wurde. „Ich bin vom Stuhl aufgesprungen, als ich die prozessierten Bilder sah“, erinnert sich Montargès. „Ehrlich gesagt dachte ich nicht, dass unsere Empfindlichkeit ausreichen würde, um den Begleiter Beteigeuze wie vorhergesagt nachzuweisen.“ Denn die Forscher waren bislang von einem Stern ausgegangen, der etwa so groß und hell wie unsere Sonne ist. Wie sich nun zeigte, besitzt der Begleiter von Beteigeuze jedoch die zwei- bis dreifache Masse der Sonne und leuchtet entsprechend heller.
Über Hinweise auf den Begleiter hatte bereits ein anderes Forscherteam vor einem Jahr auf der Basis von Beobachtungen am Gemini-Nord-Teleskop auf Hawaii berichtet. Allerdings hatten die Wissenschaftler dabei einem kompliziertes Verfahren verwendet, das Zweifel an der Realität des so erzeugten Bildes zuließ. Montargès und seine Kollegen betonen deshalb, dass SPHERE den Begleiter direkt abbildet – es handelt sich also um die erste echte Aufnahme des Sterns. „Um absolut sicher zu sein, dass der Begleiter wirklich da ist, müssen wir ihn in einem Jahr auf der anderen Seite des Sterns beobachten“, gesteht Montargès aber zwar ein. „Es bleibt aber nur sehr wenig Raum für Zweifel.“
Bildquelle: ESO/M. Montargès et al. / Background: N. Rissinger (skysurvey.org)
