ALMA zeigt langlebigen Hotspot auf Beteigeuzes Oberfläche

Auf den Bildern aus der Atacama-Wüste ist kein ruhiger Lichtpunkt zu sehen, sondern eine ungleichmäßige Sternatmosphäre: Beteigeuzes hellster Hotspot ist bis zu etwa 800 Kelvin heißer als das umgebende Gas. Die Aufnahmen entstanden 2023 mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), das von der Europäischen Südsternwarte (ESO) und internationalen Partnern betrieben wird.

Beteigeuze liegt etwa 600 Lichtjahre von der Erde entfernt. Sein Radius ist ungefähr 800-mal so groß wie der der Sonne – genug, damit ALMA Strukturen in seiner Atmosphäre sichtbar machen kann, die bei den meisten anderen Sternen verborgen bleiben. Die mittlere Temperatur der Atmosphäre beträgt rund 2300 Kelvin; mindestens zwei heißere Regionen liegen im Nordosten und Südwesten der Sternscheibe.

Eine mögliche Erklärung der ESO-Forscher führt ins Innere des Sterns. Heißes Gas steigt aus tieferen Schichten auf und kann beim Erreichen der äußeren Atmosphäre Stoßwellen erzeugen. So könnten die hellen, unregelmäßigen Merkmale entstehen. Der entscheidende Vergleich kommt aus dem Archiv: Gegenüber ähnlichen ALMA-Daten von 2015 lag der nordöstliche Hotspot 2023 fast an derselben Stelle und zeigte eine ähnliche Intensität. Die Struktur besteht demnach offenbar seit mindestens sieben Jahren – länger, als aktuelle Modelle für große Konvektionsstrukturen vorhersagen.

Und dann? Astronomen erhalten damit einen detaillierten Blick auf die Atmosphäre eines nahen roten Überriesen. ALMA maß Schwankungen von bis zu etwa sechs Prozent im sichtbaren Radius; schwächere Emissionen reichten über mehrere Sternradien in die Atmosphäre. Weitere hochauflösende Beobachtungen sollen zeigen, ob die Hotspots ortsfest bleiben und wie sie mit Konvektion, Masseverlust und der ausgedehnten Atmosphäre zusammenhängen.

Der Stern war Ende 2019 und Anfang 2020 deutlich schwächer geworden, was Spekulationen über eine baldige Supernova ausgelöst hatte. Dazu ist es bisher nicht gekommen; die Forscher halten eine unmittelbar bevorstehende Explosion inzwischen für weniger wahrscheinlich. Die neuen Daten liefern ein detailliertes Bild von Beteigeuzes Oberfläche. Die Ergebnisse des Teams wurden zur Veröffentlichung in „Astronomy & Astrophysics“ angenommen und sind bereits auf Arxiv verfügbar.