Beobachtungstipp im Februar 2014

Der hellste Stern des Orion ist nicht etwa Beteigeuze, nein, es ist Rigel, der Stern am rechten Bein des Himmeljägers. Er ist der auch der leuchtkräftigste Stern nach Beteigeuze und Antares am Himmel in der Sonnenumgebung, wenn man seine Entfernung von etwa 770 Lichtjahren noch als Sonnenumgebung bezeichnen kann. Sein Kompagnon Beteigeuze ist ungefähr 600 Lichtjahre entfernt. Und schon das bloße Auge verrät die unterschiedliche Natur der beiden Orionsterne.

Eine leicht defokussierte Fotoaufnahme zeigt den Unterschied noch besser. Oben links sieht man den roten Stern Beteigeuze, unten rechts sehr deutlich die blauweiße Farbe des Sterns Rigel. Im Hertzsprung-Russeldiagramm ist Beteigeuze ein M-Stern, während Rigel als B-Stern (genauer B8 Ia) klassifiziert ist und damit ein blauer Überriese ist. Beteigeuze (M1 Ia- M2 Iab) ist ein roter Überriese, der wegen leicht veränderlich ist. Er ändert dabei nicht nur die Helligkeit, sondern auch die Spektralklasse. Die Masse von Beteigeuze ist unwesentlich größer als von Rigel. Die Leuchtkraft Beteigeuzes übertrifft die von Rigel um das 1,2-fache. Die Sterne sind sich in vielfacher Hinsicht sehr ähnlich, trotzdem unterscheiden sie sich offensichtlich schon.

Um dem Rätsel auf die Spur zu kommen, mussten sich die Astronomen mit der Entwicklung von Sternen beschäftigen. Sterne als physikalische Objekte müssen sich den Gesetzen der Natur unterwerfen und ihre Erscheinungsform ist Abbild ihres Zustandes. Riesensterne gehören zu den besonderen Objekten unserer Galaxie - eine Spezies, die in den nächsten Jahren, kosmisch gesehen selbstverständlich, aussterben wird. Wegen ihrer großen Masse und der daraus resultierenden Gravitationskraft sind der Druck und die Temperatur im Zentrum des Sterns um ein Vielfaches höher als bei sonnenähnlichen Sternen. Diese Begebenheit hat zur Folge, dass die Fusionsreaktionen viel schneller ablaufen wird. Eine Faustformel besagt, dass die Leuchtkraft das Kubik zur Masse ist. Die Leuchtkraft bezieht der Stern durch verschwenderischen Verbrauch seiner Ressourcen. Seine große Masse ist dann auch kein Garant für eine lange Lebensdauer. Rigel und Beteigeuze sind nur wenige Millionen Jahre alt und doch gehen beide Sterne dem Ende als Supernova entgegen. Heißer Supernova-Kandidat ist Beteigeuze, dessen Entwicklung weit fortgeschritten ist. Vor einigen Hunderttausend Jahren wird Beteigeuze vermutlich ebenfalls ein blauer Überriese wie Rigel gewesen sein. In seinem Innern hat das Schalenbrennen und der Umsatz von leichten Elementen zu Kohlenstoff begonnen. Die enorme Energie, die dabei frei wird, hat die Sternhülle auf über 900 Mio. km anschwellen lassen. In unserem Sonnensystem hätte sie selbst Planet Mars vereinnahmt und käme dem Jupiter schon gefährlich nahe. Die Wärme wird über eine sehr große Oberfläche abgegeben, weshalb diese nur ca. 3.500°C heiß ist. Oberfläche ist vielleicht der falsche Ausdruck. Von Nahem betrachtet erschiene Beteigeuze wie eine große helle, leuchtende Gaswolke, die zum Zentrum hin immer dichter und heller wird. Kein Stern hat eine definierte Oberfläche, wie man es von Planeten kennt und Beteigeuze ist ein besonders eindrucksvolles Beispiel einer solchen Gaskugel. Rigel ist wesentlich kompakter. Der Durchmesser liegt bei 85 Mio. km. Man möge sich die Kugel vorstellen, die halb so groß ist, wie die Merkurbahn. Der Knüller ist aber die Oberflächentemperatur vom 12.000°C. Ein gigantisches Kraftwerk. Und ein gigantischer Verbrauch von Energie, die den Stern in wenigen Millionen Jahren in die Krise führen wird. Die Fusion im Kern des Sterns wird zum erliegen kommen und die Phase des Schalenbrennens beginnt. Der Stern wird sich stark ausdehnen und verändern. Rigel wird immer mehr gerötet und ist bald vom Beteigeuze der heutigen Zeit nicht mehr zu unterscheiden. Das Sternbild des Orions wird anders aussehen. Ein roter Rigel fußt am Orion. Beteigeuze wird als Supernovarest ein schwarzes Loch sein. Ein Nachleuchten der Materie wird einige Zeit, wie ein Denkmal an den roten Riesenstern erinnern. Rigel wird Beteigeuze in den folgenden Jahren nacheifern. Zukünftige Archäologen, die alte Sternkarten ausgraben, werden verwundert das Sternbild des Orions betrachten und uns eine blühende Phantasie bekunden.

Sternbild Orion jetzt (l.) und in ferner Zukunft (r.)

Der Himmel wird also um zwei Riesensterne ärmer. In Zukunft werden Riesensterne immer mehr zu Raritäten. Ihre Lebensspanne ist recht kurz, so dass sie zeitig von der Bildfläche verschwinden. Zum Anderen fehlt es in den Galaxien an Material um neue Riesensterne zu formieren. Die Epoche der Riesensterne geht zu Ende. Sterne, wie die Sonne, können durchaus 15 bis 20 Milliarden Jahre vor sich hin brennen. Kleinere Sterne überbieten diese Brenndauer um das 3 bis 10-fache. Ihre Erscheinung ist aber bei weitem nicht so eindrucksvoll, wie die der "Riesen" in der Galaxie.

In früherer Vergangenheit gab es viel mehr dieser massereichen Sterne, die nachhaltig unser Universum veränderten. Ein Großteil der schweren Elemente, aus denen unsere Welt besteht, wurde in Riesensternen erbrütet. Die physikalischen Bedingungen innerhalb dieser Riesen lassen Elemente bis zum Eisen zu. Unsere Sonne kommt im Vergleich kaum aus dem Heliumstadium hinaus. Wir verdanken prähistorischen, längst vergangenen Riesensternen unsere Existenz.

Im Teleskop betrachtet, ist Rigel ein helles blaues Leuchtfeuer. In direkter Nachbarschaft findet man ein Sternchen 6. Größe. Dieser Stern ist ein spektroskopischer Doppelstern. Rigel ist somit ein Dreifachsternsystem.

Clear Skies,
Christian Overhaus