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Stellarphysik: Riesenstern R Doradus schlägt Blasen

Auf dem Roten Riesen R Doradus gibt es gigantische Konvektionszellen, die den Stern in Aufnahmen des Teleskopverbunds ALMA körnig wirken lassen. Erstmals konnten Veränderungen dieser Zellen über Monate hinweg verfolgt werden.
Blasen auf dem Roten Riesen R Doradus (Bilder des Teleskopverbunds ALMA)
Erinnert an eine Brombeere: Die Oberfläche des Roten Riesen R Doradus in den Aufnahmen des Teleskopverbunds ALMA in Chile.

Im südlichen Sternbild Schwertfisch, lateinisch Dorado, befindet sich in 180 Lichtjahren Entfernung der Rote Riese R Doradus: ein wahrhafter Riesenstern, der den 350-fachen Durchmesser unserer Sonne aufweist und sich über 490 Millionen Kilometer ausdehnt. An die Stelle unserer Sonne versetzt, würde er sich bis zur Marsbahn erstrecken. Mit dem Teleskopverbund ALMA, dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array der Europäischen Südsternwarte ESO, gelang es nun einem Team um Wouter Vlemmings von der schwedischen Chalmers University of Technology, die Oberfläche des Sterns im Bereich der Millimeterwellen räumlich aufzulösen. Die dabei gewonnenen Bilder zeigen gigantische Konvektionszellen, die dem Stern ein körniges Aussehen ähnlich einer Brombeere verleihen.

Jede dieser Konvektionszellen weist den 75-fachen Durchmesser unserer Sonne auf, erstreckt sich also über ungefähr 105 Millionen Kilometer oder rund zwei Drittel der Distanz der Erde zur Sonne. Wie die ALMA-Bilder, die im Abstand von Wochen im Juli und August 2023 entstanden, belegen, änderte sich die Verteilung der Konvektionszellen in diesen Zeiträumen erheblich. Das ist schneller, als die Wissenschaftler erwartet hatten, und zeigt, dass das Aussehen des Riesensterns deutlichen Veränderungen unterliegt. Mit ALMA konnte erstmals sozusagen »live« das Geschehen auf einem Roten Riesen verfolgt werden.

In den Zellen steigt in den Zentren heißes Gas zur Oberfläche, kühlt dort ab und sinkt an den Rändern wieder zurück ins Sterninnere, wie es auf viel kleineren Skalen auch auf der Sonne geschieht. Deren Konvektionszellen haben jedoch im Mittel einen Durchmesser von lediglich etwa 2000 Kilometern. Die Gesamtzahl der Zellen, die der sichtbaren Sonnenoberfläche ein körniges Aussehen verleihen, wird als Granulation bezeichnet.

Obwohl R Doradus so gigantisch groß ist, enthält er doch nur rund die gleiche Masse wie unsere Sonne, doch er ist erheblich älter. Der Rote Riese zeigt daher, wie sich unser Tagesgestirn in zirka fünf Milliarden Jahren präsentieren wird. Mit hoher Wahrscheinlichkeit wird die dann aufgeblähte Sonne die Planeten Merkur und Venus verschluckt haben, und auch für unsere Erde sieht es recht ungut aus. Sie wird wohl der Glut unserer Sonne zum Opfer fallen. Lediglich der Mars dürfte stark angesengt überleben.

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