Astronomen finden starke Hinweise auf zweiten Stern bei Beteigeuze

End­lich haben Astro­nom­in­nen und Astro­no­men stich­hal­ti­ge Hin­wei­se dar­auf, dass Betei­geu­ze – einer der bekann­tes­ten Ster­ne des Nacht­him­mels – nicht allein ist. Mit­hil­fe des Very Lar­ge Telescope der Euro­päi­schen Süd­stern­war­te (ESO-VLT) gelang einem Team unter der Lei­tung des fran­zö­si­schen For­schers Miguel Mon­tar­gès die bis­lang schärfs­te Auf­nah­me des­sen, was sehr wahr­schein­lich Betei­geu­ze B ist: der Stern, der Betei­geu­ze umkreist. „Das ist der Abschluss einer jahr­hun­der­te­lan­gen Suche“, sagt Montargès.

„Wir haben gezeigt, dass Betei­geu­ze kein Ein­zel­stern ist, son­dern von einem schwa­chen stel­la­ren Beglei­ter beglei­tet wird“, sagt Mon­tar­gès, Astro­nom am Obser­va­toire de Paris – PSL (Frank­reich) und Erst­au­tor der in Astro­no­my & Astro­phy­sics ver­öf­fent­lich­ten Stu­die. Betei­geu­ze – ein röt­li­cher Stern im Stern­bild Ori­on, der mit blo­ßem Auge leicht erkenn­bar und für sei­ne Hel­lig­keits­schwan­kun­gen bekannt ist – wird seit Jahr­tau­sen­den beob­ach­tet. Den­noch über­rascht er Astro­nom­in­nen und Astro­no­men immer wieder.

„Ich bin von mei­nem Stuhl auf­ge­sprun­gen, als ich die pro­zes­sier­ten Bil­der sah“, erin­nert sich Mon­tar­gès. For­schen­de haben rund ein Jahr­hun­dert lang ver­geb­lich nach die­sem poten­zi­el­len Beglei­ter gesucht, der ursprüng­lich ins Spiel gebracht wur­de, um die Hel­lig­keits­schwan­kun­gen von Betei­geu­ze zu erklä­ren. Zwei im Jahr 2024 ver­öf­fent­lich­te Stu­di­en sag­ten ver­läss­lich vor­aus, dass der Beglei­ter im Dezem­ber des­sel­ben Jah­res den größ­ten Abstand zu Betei­geu­ze haben und somit leich­ter zu erken­nen sein wür­de. Mon­tar­gès und sein Team mach­ten sich an die Arbeit: Sie beob­ach­te­ten den Stern im Dezem­ber 2024 mit dem VLT der ESO und ver­brach­ten meh­re­re Mona­te mit der Datenverarbeitung.

„Ehr­lich gesagt dach­te ich, dass unse­re Emp­find­lich­keit nicht aus­rei­chen wür­de, um Betei­geu­ze B wie vor­her­ge­sagt nach­zu­wei­sen“, erklärt Mon­tar­gès. „Da der Beglei­ter jedoch mas­se­rei­cher ist als gedacht, kön­nen wir ihn sehen!“ Wäh­rend man ursprüng­lich annahm, er besit­ze etwa die Mas­se der Son­ne, offen­ba­ren die neu­en Beob­ach­tun­gen, dass Betei­geu­ze B statt­des­sen etwa die zwei- bis drei­fa­che Son­nen­mas­se auf­weist. „Die Tat­sa­che, dass wir um einen so gut erforsch­ten Stern immer noch einen nahen Beglei­ter ent­de­cken kön­nen, der mas­se­rei­cher und hel­ler als die Son­ne ist, ist bemer­kens­wert“, sagt Mon­tar­gès. „Das gehört zu den bes­ten Momen­ten in der Wis­sen­schaft: etwas Neu­es, Uner­war­te­tes zu sehen.“

Betei­geu­ze B wur­de direkt abge­bil­det – das bedeu­tet, dass das Licht des Sterns selbst nach­ge­wie­sen wur­de. Dies gelang mit dem Instru­ment SPHERE am VLT der ESO in der chi­le­ni­schen Ata­ca­ma-Wüs­te. Obwohl es bereits Hin­wei­se auf die Exis­tenz die­ses Begleit­sterns gab, dar­un­ter ein mög­li­cher direk­ter Nach­weis mit dem Gemi­ni-Nord-Tele­skop auf Hawaiʻi (USA), ist dies der bis­lang stärks­te Hin­weis auf Betei­geu­ze B und die bis­her schärfs­te Auf­nah­me des Sterns. „Es ist bemer­kens­wert, wie SPHERE und moder­ne Daten­ver­ar­bei­tungs­tech­ni­ken, die ursprüng­lich für die Suche nach Exo­pla­ne­ten ent­wi­ckelt wur­den, ihre Stär­ken auch beim Nach­weis eines Beglei­ters um einen mas­se­rei­chen, ent­wi­ckel­ten Stern wie Betei­geu­ze aus­spie­len“, sagt Koau­tor Antho­ny Boc­ca­let­ti, eben­falls Astro­nom am Obser­va­toire de Paris.

„Um abso­lut sicher zu sein, dass der Beglei­ter wirk­lich da ist, müs­sen wir ihn in einem Jahr auf der ande­ren Sei­te des Sterns beob­ach­ten. Aber es bleibt nur sehr wenig Raum für Zwei­fel“, fügt Mon­tar­gès hinzu.

Vor eini­gen Jah­ren zog Betei­geu­ze die Auf­merk­sam­keit von Fach­leu­ten und Öffent­lich­keit glei­cher­ma­ßen auf sich, als sich der Stern zuse­hends ver­dun­kel­te. Da es sich um einen ent­wi­ckel­ten Über­rie­sen han­delt, wird erwar­tet, dass Betei­geu­ze in einer Super­no­va-Explo­si­on stirbt; die Ver­dun­ke­lung ver­lei­te­te eini­ge zu der Spe­ku­la­ti­on, eine Explo­si­on ste­he unmit­tel­bar bevor. Eine Grup­pe von Astro­nom­in­nen und Astro­no­men unter der Lei­tung von Mon­tar­gès unter­such­te den Stern mit dem VLT der ESO und fand her­aus, dass er statt­des­sen durch eine Staub­wol­ke ver­deckt wurde.

Der poten­zi­el­le Nach­weis von Betei­geu­ze B wird den For­schen­den nun dazu ver­an­las­sen zu unter­su­chen, wie der Beglei­ter die erwar­te­te Super­no­va-Explo­si­on von Betei­geu­ze beein­flus­sen könn­te. „Die Fra­ge ist nun völ­lig offen, ob die­ser Beglei­ter einen Ein­fluss auf die Ent­wick­lung des Roten Über­rie­sen haben wird“, schließt Montargès.

MN

Hintergrundinformationen

Die­se For­schungs­ar­beit wur­de in einem Fach­ar­ti­kel mit dem Titel „VLT/SPHERE images the can­di­da­te com­pa­n­ion of Betel­ge­u­se“ prä­sen­tiert, der in der Fach­zeit­schrift Astro­no­my & Astro­phy­sics erschei­nen wird.

Das Team setzt sich zusam­men aus M. Mon­tar­gès (Labo­ra­toire d’In­stru­men­ta­ti­on et de Recher­che en Astro­phy­si­que, Obser­va­toire de Paris, Uni­ver­si­té PSL, Sor­bon­ne Uni­ver­si­té, Uni­ver­si­té Paris Cité, CY Cer­gy Paris Uni­ver­si­té, CNRS, Frank­reich [LIRA]), A. Boc­ca­let­ti (LIRA), O. Flas­seur (Uni­ver­si­té Clau­de Ber­nard Lyon 1, Cent­re de Recher­che Astro­phy­si­que de Lyon UMR5574, ENS de Lyon, CNRS, Frank­reich), A. de Koter (Uni­ver­si­tät von Ams­ter­dam, Anton Pan­ne­koek Insti­tu­te for Astro­no­my, Nie­der­lan­de), J. Mil­li (Univ. Gre­no­ble Alpes, CNRS, IPAG, Frank­reich), P. Ker­vel­la (French-Chi­lean Labo­ra­to­ry for Astro­no­my, IRL 3386, CNRS und U. de Chi­le, Chi­le und LIRA), S. Ridgway (Natio­nal Opti­cal Astro­no­my Obser­va­to­ry, USA), E. Bord­ier (I. Phy­si­ka­li­sches Insti­tut der Uni­ver­si­tät zu Köln, Deutsch­land), E. Lag­a­dec (Uni­ver­si­té Côte d’A­zur, Obser­va­toire de la Côte d’A­zur, CNRS, Labo­ra­toire Lagran­ge, Frank­reich), A. K. Dupree (Cen­ter for Astro­phy­sics | Har­vard & Smit­h­so­ni­an, USA), F. Backs (Insti­tuut voor Ster­ren­kun­de, KU Leu­ven, Bel­gi­en), T. Cald­er­wood (Ame­ri­can Asso­cia­ti­on of Varia­ble Star Obser­vers, USA [AAVSO]) und P. Mor­gan (AAVSO).

Links

• For­schungs­ar­ti­kel
• Fotos vom VLT

Link zur Pres­se­mit­tei­lung der ESO