Diese Stern-Explosion wird den Nachthimmel verändern!

• Betelgeuse markiert Orions rechte Schulter und ist ein roter Riese, der möglicherweise als Supernova explodieren könnte. Eine Supernova entsteht, wenn ein alternder Stern seinen Treibstoff verliert und zusammenfällt. Die scheinbare Helligkeit eines Sterns basiert auf der Wahrnehmung des menschlichen Auges und ist nicht linear. Betelgeuse als Supernova hätte eine geschätzte Magnitude von etwa -18,5, was extrem hell wäre. Diese Helligkeit wäre nicht gefährlich, aber man sollte nicht direkt durch ein Teleskop darauf schauen.

Betelgeuse, ein Stern im Sternbild Orion, markiert Orions rechte Schulter. Er ist ein roter Riese, dessen wiederholtes Verdunkeln in den letzten Jahren darauf hinweist, dass er möglicherweise bald als Supernova explodiert – und „bald“ bedeutet innerhalb der nächsten 10.000 Jahre. Tatsächlich, da Betelgeuse etwa 500 Lichtjahre entfernt ist, könnte es schon längst passiert sein und wir warten nur noch darauf, das Licht dieses Ereignisses zu sehen. Wenn Betelgeuse explodiert, wird es die hellste jemals von Menschen gesehene Supernova sein.

Was ist eine Supernova?

In den meisten Sternen bestehen die Kerne aus Wasserstoff und Helium, den zwei leichtesten Elementen. Diese Atomkerne fusionieren unter enormer Gravitation und Hitze zu schwereren Elementen und setzen dabei riesige Energiemengen frei. Dies ist der Prozess, der auch unsere Sonne mit Energie versorgt. Während des Lebens eines Sterns gibt es ein Gleichgewicht zwischen der nach innen gerichteten Gravitationskraft und der nach außen gerichteten Kraft aus der Kernfusion, sodass der Stern eine konstante Größe beibehält.

Wenn der Stern altert, erschöpft er nach und nach seinen Wasserstoff- und Heliumvorrat, beginnt, schwerere Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und schließlich Eisen zu produzieren. Die Fusion von Elementen, die schwerer als Eisen sind, verbraucht jedoch Energie anstatt sie zu erzeugen, wodurch der Stern letztendlich seinen Treibstoff verliert und in sich zusammenfällt. Dieser Kollaps kann so gewaltig sein, dass er Druck und Temperatur im Kern drastisch erhöht und den Stern zur Supernova macht.

Helligkeit und Leuchtkraft

Ein griechischer Philosoph namens Hipparchus kategorisierte einst die Sterne in sechs Gruppen, basierend auf ihrer scheinbaren Helligkeit. Davon ausgehend entwickelte sich das Klassifikationsschema der „scheinbaren Magnitude“. Eine Stern ersten Magnitude erscheint sehr hell, wohingegen einer sechsten Magnitude durch Lichtverschmutzung kaum sichtbar ist. Betelgeuse gehört zur ersten Gruppe.

Die scheinbare Helligkeit ist jedoch nicht die tatsächliche Leuchtkraft eines Sterns – diese hängt davon ab, wie viel Licht der Stern produziert und wie weit er von der Erde entfernt ist. Die Magnitude basiert zudem auf der Wahrnehmung des menschlichen Auges und ist nicht linear. Ein Objekt der erst Magnitude hat eine 100-mal größere Lichtintensität als eines der sechsten Magnitude. Es gibt Objekte, die noch heller sind und negative Werte haben, wie der Planet Venus mit einer Magnitude von durchschnittlich -4,1.

Einfluss der Distanz

Mit dem intrinsischen Wert der Leuchtkraft eines Objekts kann man die Intensität des Lichts in einer bestimmten Entfernung berechnen und dies dann in die Magnitudenskala umrechnen. Zum Beispiel, eine Glühbirne mit 20 Watt Lichtleistung: Je weiter man von der Lichtquelle entfernt ist, desto geringer wird die Lichtintensität, da das Licht sich über die Fläche einer wachsenden Kugel verteilt.

Jetzt auf Betelgeuse angewendet: Starten wir mit einer Leuchtkraft von 2 x 10^38 Watt, wie bei einer Supernova 2015. Betelgeuse ist etwa 500 Lichtjahre entfernt, was in Meter umgerechnet etwa 4,73 x 10^18 Meter entspricht. Bei dieser Distanz würde die Lichtintensität auf der Erde 0,711 Watt pro Quadratmeter betragen.

Um dies in eine Magnitude zu konvertieren, verwenden wir Sirius, einen sehr hellen Stern mit einer intrinsischen Leuchtkraft, 25,4-mal größer als die Sonne, und einer Entfernung von 8,79 Lichtjahren. Die Magnitude von Sirius beträgt -1,46, und die von Betelgeuse als Supernova wäre rechnerisch etwa -18,5 – was fantastisch hell ist und weit über die Helligkeit des Vollmonds (mit einer Magnitude von -12,6) hinausgeht.

Mit bloßem Auge wäre die Supernova ein einzelner Lichtpunkt, aber der weitaus hellste Punkt, den Sie je am Nachthimmel gesehen haben. Das Ereignis würde wahrscheinlich Wochen dauern.

Gefahr durch Helligkeit

Gefährlich wäre diese Helligkeit eher nicht. Die Sonne hat eine Magnitude von -26,8 und ihre Helligkeit ist daher immer noch weitaus gefährlicher. Dennoch sollte man nicht direkt durch ein Teleskop darauf schauen. Ein Selfie mit der Supernova im Hintergrund wäre wohl möglich und ein kostbares Andenken für zukünftige Generationen.