Mit fortschreitender Kernfusion im Innern eines Sterns ändern sich auch seine Helligkeit, Größe und Farbe. Die Astrophysik kann aus diesen Eigenschaften deshalb wichtige Informationen etwa zum Alter oder zur Masse eines Sterns herauslesen. Sterne mit deutlich mehr Masse als der Sonne sind blau-weiß oder rot – der Übergang zu Rot via Gelb und Orange geschieht für astronomische Verhältnisse dabei relativ rasch. Einem Astrophysikteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es nun gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen anderer Fächer aus den USA und Italien erstmals gelungen, einen solchen Farbwechsel zeitlich sehr genau einzuordnen. Sie ermittelten mit Hilfe mehrerer historischer Quellen, dass Beteigeuze – der helle rote Riesenstern links oben im Sternbild Orion – vor rund 2.000 Jahren noch gelb-orange war. Über ihre Forschungsergebnisse berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Magazins „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“.

Antike Quellen aus aller Welt

Der chinesische Hofastronom Sima Qian schreibt etwa um 100 v. Chr. über Sternfarben: Weiß ist wie Sirius, Rot wie Antares, Gelb wie Beteigeuze, Blau wie Bellatrix. „Man kann aus seinen Angaben also schließen, dass Beteigeuze damals in der Farbe zwischen den blau-weißen Sirius und Bellatrix und dem rötlichen Antares gelegen haben muss“, erläutert Prof. Dr. Ralph Neuhäuser von der Universität Jena. Unabhängig davon beschreibt rund 100 Jahre später der römische Gelehrte Hyginus, Beteigeuze sei von gleicher Farbe wie der gelb-orange Saturn – damit kann man den damaligen Farbwert von Beteigeuze noch genauer quantifizieren. Weitere antike Vertreter wie Ptolemäus liefern ebenfalls Indizien, dass Beteigeuze zu dieser Zeit nicht zur Gruppe der hellsten roten Sterne wie Antares (im Sternbild Skorpion) und Aldebaran (im Stier) gehört hat. Der griechische Name Antares bedeutet „wie Mars“ in Farbe, er wurde bei vielen Kulturen rund um den Erdball seit Jahrtausenden als rot berichtet bzw. mit Mars verglichen. „Aus einer Aussage des dänischen Astronomen Tycho Brahe lässt sich schließen, dass im 16. Jahrhundert Beteigeuze inzwischen Aldebaran an Röte übertroffen hat“, sagt Neuhäuser. Heute ist Beteigeuze in Helligkeit und Farbe fast wie Antares.

Noch 1,5 Millionen Jahre bis zur Supernova

Der Jenaer Forscher Ralph Neuhäuser bezieht seit etwa zehn Jahren historische Himmelsbeobachtungen für seine astrophysikalische Forschung ein – dieser Forschungszweig nennt sich „Terra-Astronomie“. Dabei arbeitet er eng mit Kolleginnen und Kollegen aus den Geisteswissenschaften zusammen, insbesondere mit seiner Frau Dagmar. „Der Blick zurück liefert immer wieder spannende Impulse und wichtige Ergebnisse“, sagt Neuhäuser. „Denn es gibt eine ganze Reihe astrophysikalischer Fragen, die sich mit Hilfe historischer Beobachtungen besser oder überhaupt erst lösen lassen.“

Und was verraten uns die historischen Überlieferungen über Beteigeuze? „Gerade aus der Tatsache, dass er sich in den letzten zwei Jahrtausenden farblich von gelb-orange zu rot geändert hat, kann man zusammen mit theoretischen Rechnungen schließen, dass er etwa 14-mal mehr Masse als unsere Sonne hat – und die Masse ist die entscheidende Größe für die Entwicklung eines Sterns“, informiert Neuhäuser. „Er ist dementsprechend 14 Millionen Jahre alt und befindet sich in der Endphase seiner Entwicklung. In etwa 1,5 Millionen Jahren wird er schließlich als Supernova explodieren.“


Den Artikel finden Sie unter:

https://www.uni-jena.de/220905-beteigeuze

Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena (09/2022)


Publikation:
R. Neuhäuser, G. Torres, M. Mugrauer, D. L. Neuhäuser, J. Chapman, D. Luge, M. Cosci: Colour evolution of Betelgeuse and Antares over two millennia, derived from historical records, as a new constraint on mass and age, MNRAS, 2022. DOI: 10.1093/mnras/stac1969