26.01.2020, 18:05
Ja, ja ... da wird viel Wirres veröffentlicht. Die lineare Umrechnung der Helligkeitsabnahme, in Unkenntnis des logarithmischen Aufbaus der Magnitudenskala, inklusive.
Die Helligkeitsabnahme ist daher schon signifikant und liegt bei irgendwas zwischen 50% und 75%. Das ist kein Kleinkram.
Ein Zusammenhang mit der dominanten Periode von ~420 Tagen dürfte aber dennoch bestehen. Zumindest wäre es die einfachste Erklärung, warum das Absinken ziemlich passend in dieses Minimum fällt. Dass es allerdings ausschließlich an der Überlagerung mehrerer „normaler“ Minima liegt, wird immer weniger wahrscheinlich. Zu tief ist das aktuelle Minimum, zu unklar ist, warum eine solche Überlagerung in den vorhergehenden 100 Jahren der Beobachtung, niemals - auch nur annähernd und sich vielleicht auch nur teilweise überlappend - ergeben hat.
Ergo geht da schon was Besonderes vor.
Ganz genau werden wir es wissen, wenn die „normale“ Minimumphase langsam umkehren müsste. Der „perfekte“ Tiefpunkt (bei einer idealen Periode von 420 Tagen) sollte in der zweiten Februarwoche erreicht sein. Spätestens bis Mitte März sollte die Umkehrbewegung einsetzen ... wenn nicht, kann man die Überlagerungstheorie ad acta legen. Time will tell ... bis wann können eigentlich den Kerl sehen? Ich weiß nur, dass er Mitte August am frühen Morgenhimmel wieder auftaucht.
An eine, das Licht abschwächende, Materiewolke habe ich auch schon gedacht. Die o.g. „Verdünnung“ kann natürlich wirksam sein, aber die „Emissionswolke“ wäre ja weiterhin gravitativ an Beteigeuze gebunden. Das wirkt der Diffusion entgegen. Das einzige was geschehen müsste, wäre ggf. eine langsame Anordnung der Stoffe in der Rotationsebene von Beteigeuze, aber auch nur wenn sie genug Drehimpuls von Beteigeuze übertragen bekommen oder sich woanders „abgreifen“. Leider weiß ich die Rotationsgeschwindigkeit und die Richtung der Drehachse von Beteigeuze nicht. Dann könnte man vielleicht abschätzen, ob sich tatsächlich so eine Wolke zwischen uns und Beteigeuze schieben könnte. Aber man munkelt auch (glaube ich), dass Beteigeuze zwischen Kern und äußerster Hülle ganz verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten hat. Also muss man sich auch immer fragen, wessen Geschwindigkeit da gerade angegeben wird ... echt super-komplex.
Faktisch kann es auch sein, dass sich Beteigeuze eines Teils seiner äußeren Hülle entledigt hat und die jetzt die Verdunkelung bewirkt. Das würde z.B. auch erklären warum es sich innerhalb der Helligkeitsperiode von Beteigeuze ereignet hat. Die Perioden gehen ja - da ist man sich recht einig - auf Konvektionsprozesse in den Schichten von Beteigeuze zurück. Vielleicht ist so eine „Konvektion“ zur „Eruption“ geworden und die Energie der Teilchen hat gereicht sich von Beteigeuzes Oberfläche (was auch immer das ist - wohl eher ein rotes Vakuum) zu lösen.
Dazu würde passen, dass sich Beteigeuze aktuell (ich weiß aber nicht ob gemessen oder nur aus den Daten postuliert) ausdehnt (~+9% Durchmesser), also sich das hydrostatische Gleichgewicht im Stern schnell (schneller als üblich?) ändert. Wir könnten also gerade Unregelmäßigkeiten in dem Übergängen von Wasserstoffbrennen und Heliumbrennen beobachten (also nicht direkt, sondern die damit verketteten Reaktionen). Da das Heliumbrennen den Strahlungsdruck deutlich steigen lässt, werden die äußeren Schichten des Sterns nach außen getrieben (da kann ja auch noch die Wasserstoffschale brennen). Durch die Ausdehnung sinkt aber die Dichte, auch in der Wasserstoffschale, ab und das Wasserstoffbrennen kommt ins „Stottern“, setzt ggf. in bestimmten Bereichen teilweise aus. Nun liefert aber das Wasserstoffbrennen das Helium für die Fusion im Kern, also sinkt in der Folge die Heliumdichte ab und die Heliumfusion im Kern wird dadurch auch wieder gestört. Als Ergebnis „pumpt“ Stern, wird die Konvektion immer dynamischer und unregelmäßiger. Ergo blicken wir vielleicht gerade auf das erste größere Aussetzen der Heliumfusion im Kern, bzw. dessen Neustart.
Da Beteigeuze ja bereits ein roter Riese ist, dürfte im Kern bereits keine Wasserstofffusion mehr stattfinden, sondern bereits das Heliumbrennen eingesetzt haben. Nach den meisten Experten befindet sich der Stern auch weiterhin in der Phase der Heliumfusion im Kern. Aber vielleicht gerade eben mit den ersten „ernsthaften“ Schwierigkeiten darin. Danach käme die Kohlenstofffusion ...
Bei Sternen mit rund 20 Sonnenmassen dürfte das Kohlenstoffbrennen nach 5000-8000 Jahren zu Ende sein. Die Neonfusion ist bereits viel, viel kürzer und liegt nur noch bei 10(?) Jahren.
Die letzten Phasen, das Sauerstoffbrennen (3-8 Jahre) und das Siliziumbrennen (1 Tag - 2 Wochen), sind dann extrem kurz.
Trotz der nur groben Schätzungen kann man daraus aber doch einige Schlüsse ziehen. Der Wechsel zu neuen Brennprozessen im Kern verläuft mit größter Wahrscheinlichkeit nicht linear und statisch. Selbst wenn die äußeren Schalen von Beteigeuze völlig unbeteiligt sind, müsste das hydrostatische Gleichgewicht mitunter deutlich durcheinander geraten und eine sehr chaotische Größenänderung sollte die Folge sein. FALLS diese Größenänderung auch auf die Helligkeit von Beteigeuze signifikante Auswirkungen hat, dann ist in den letzten 100 Jahren kein so dramatisches Ereignis geschehen. Daraus KÖNNTE man ableiten, dass bisher weder das Neonbrennen, noch das Sauerstoff- und Siliziumbrennen eingesetzt hat.
Falls ein Aussetzen, Neustart, Umbau der Fusionsprozesse DRAMATISCHE Auswirkungen auf die Helligkeit haben KÖNNTE (und Beteigeuze +/- 5 Magnituden über einen längeren Zeitraum schwanken würde), KÖNNTE man ableiten, dass zumindest in den letzten 5000 Jahren der Menschheitsgeschichte das Kohlenstoffbrennen nicht eingesetzt hat, da über alle Epochen und Kulturen das Sternbild Orion (oder was man auch immer aus der markanten Sternkonstellation gemacht hat) a) vollständig und b) normal, also mit nicht signifikant hervorgehobenen oder fast ganz verschwundenen Beteigeuze dargestellt wird. Wäre der Kerl mal für 50-100 Jahre viel zu hell oder gar verschwunden gewesen, hätte das wahrscheinlich irgendwo seinen Niederschlag gefunden.
Drei Jahre bis zu einer Supernova wären natürlich cool, aber das passt als zeitlicher Puzzlestein ganz wenig zu den Fusionsprozessen die vermutlich ablaufen.
Variante 1: Das Sauerstoffbrennen hat eingesetzt. Dann müssen aber die ganzen vorherigen Fusionsphasen völlig ohne visuell beobachtbare Auswirkungen auf den Stern abgelaufen sein, da wir die letzten 100 Jahre visuell einigermaßen gut überblicken können. Die Astrophysiker sagen: Das kann eigentlich nicht sein, aber andererseits können sie auch nicht wirklich sagen was man denn hätte bemerken können/müssen. Außer, dass er vielleicht heller wird. Aber wer weiß, vielleicht wird ja ausgerechnet Beteigeuze nicht heller … in dem Fall gibt es tatsächlich in wenigen Jahren (also bis 2030 auf jeden Fall) ein Megafeuerwerk.
Variante 2: Das Kohlenstoffbrennen ist tatsächlich komplett und mit einem Schlag am Ende, dann müsste man zwischen 2030 und 2040 einen schönen Platz auf der Wiese gen Süden reservieren und Beteigeuze jetzt schön irregulär und chaotisch und immer kurzzeitiger schwankend pulsieren.
Variante 3: Die Heliumfusion kriegt Schwierigkeiten und das Kohlenstoffbrennen setzt ein, dann können wir uns bis zum Jahr 10028 Zeit lassen.
Variante 4: Wir befinden uns in der Übergangsphase des Heliumbrennens, also wo der neufusionierte Helium-Nachschub aus dem Schalenbrennen der Wasserstoffschale immer wieder mal geringer wird oder fast ausbleibt und damit auch die Heliumfusion im Kern irregulärer wird, ohne dass schon sofort das Kohlenstoffbrennen anfängt. Dann kann man da oben noch mal 10.000-50.000 Jahre (oder mehr) hinzuaddieren.
Was auch immer rauskommt: Es bleibt echt spannend. Selbst im ungünstigsten Fall (wenn man auf ein kosmisches Spektakel hofft) blicken wir auf einen Stern, der offenbar gerade seine Fusionsprozesse im Inneren grundlegend umstellt und verändert. In der (zumindest im Vergleich zu einem Stern) kurzen Phase eines Menschenlebens so etwas zu sehen (und dann eben auch noch so nah) ist schon extrem unwahrscheinlich.
Insofern sind wir sowieso schon auf der „Sunny side of life a star“
Andreas.TAL
PS: Vielleicht sollten wir Beteigeuze recht dankbar sein, wenn der Stern sich eines Teils seiner Masse schon jetzt entledigt. Wenn Beteigeuze keine ~17 Sonnenmassen durch Sternwinde, Abstoßung von Hüllen ... Neutrinos loswird, hätten wir nach der SN ein stellares schwarzes Loch mit 3 Sonnenmassen in unserer direkten kosmischen Nachbarschaft, oder?
Andererseits: Endlich eine Herausforderung für Christoph und seine DeepSky Fotografie.
Die Helligkeitsabnahme ist daher schon signifikant und liegt bei irgendwas zwischen 50% und 75%. Das ist kein Kleinkram.
Ein Zusammenhang mit der dominanten Periode von ~420 Tagen dürfte aber dennoch bestehen. Zumindest wäre es die einfachste Erklärung, warum das Absinken ziemlich passend in dieses Minimum fällt. Dass es allerdings ausschließlich an der Überlagerung mehrerer „normaler“ Minima liegt, wird immer weniger wahrscheinlich. Zu tief ist das aktuelle Minimum, zu unklar ist, warum eine solche Überlagerung in den vorhergehenden 100 Jahren der Beobachtung, niemals - auch nur annähernd und sich vielleicht auch nur teilweise überlappend - ergeben hat.
Ergo geht da schon was Besonderes vor.
Ganz genau werden wir es wissen, wenn die „normale“ Minimumphase langsam umkehren müsste. Der „perfekte“ Tiefpunkt (bei einer idealen Periode von 420 Tagen) sollte in der zweiten Februarwoche erreicht sein. Spätestens bis Mitte März sollte die Umkehrbewegung einsetzen ... wenn nicht, kann man die Überlagerungstheorie ad acta legen. Time will tell ... bis wann können eigentlich den Kerl sehen? Ich weiß nur, dass er Mitte August am frühen Morgenhimmel wieder auftaucht.
An eine, das Licht abschwächende, Materiewolke habe ich auch schon gedacht. Die o.g. „Verdünnung“ kann natürlich wirksam sein, aber die „Emissionswolke“ wäre ja weiterhin gravitativ an Beteigeuze gebunden. Das wirkt der Diffusion entgegen. Das einzige was geschehen müsste, wäre ggf. eine langsame Anordnung der Stoffe in der Rotationsebene von Beteigeuze, aber auch nur wenn sie genug Drehimpuls von Beteigeuze übertragen bekommen oder sich woanders „abgreifen“. Leider weiß ich die Rotationsgeschwindigkeit und die Richtung der Drehachse von Beteigeuze nicht. Dann könnte man vielleicht abschätzen, ob sich tatsächlich so eine Wolke zwischen uns und Beteigeuze schieben könnte. Aber man munkelt auch (glaube ich), dass Beteigeuze zwischen Kern und äußerster Hülle ganz verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten hat. Also muss man sich auch immer fragen, wessen Geschwindigkeit da gerade angegeben wird ... echt super-komplex.
Faktisch kann es auch sein, dass sich Beteigeuze eines Teils seiner äußeren Hülle entledigt hat und die jetzt die Verdunkelung bewirkt. Das würde z.B. auch erklären warum es sich innerhalb der Helligkeitsperiode von Beteigeuze ereignet hat. Die Perioden gehen ja - da ist man sich recht einig - auf Konvektionsprozesse in den Schichten von Beteigeuze zurück. Vielleicht ist so eine „Konvektion“ zur „Eruption“ geworden und die Energie der Teilchen hat gereicht sich von Beteigeuzes Oberfläche (was auch immer das ist - wohl eher ein rotes Vakuum) zu lösen.
Dazu würde passen, dass sich Beteigeuze aktuell (ich weiß aber nicht ob gemessen oder nur aus den Daten postuliert) ausdehnt (~+9% Durchmesser), also sich das hydrostatische Gleichgewicht im Stern schnell (schneller als üblich?) ändert. Wir könnten also gerade Unregelmäßigkeiten in dem Übergängen von Wasserstoffbrennen und Heliumbrennen beobachten (also nicht direkt, sondern die damit verketteten Reaktionen). Da das Heliumbrennen den Strahlungsdruck deutlich steigen lässt, werden die äußeren Schichten des Sterns nach außen getrieben (da kann ja auch noch die Wasserstoffschale brennen). Durch die Ausdehnung sinkt aber die Dichte, auch in der Wasserstoffschale, ab und das Wasserstoffbrennen kommt ins „Stottern“, setzt ggf. in bestimmten Bereichen teilweise aus. Nun liefert aber das Wasserstoffbrennen das Helium für die Fusion im Kern, also sinkt in der Folge die Heliumdichte ab und die Heliumfusion im Kern wird dadurch auch wieder gestört. Als Ergebnis „pumpt“ Stern, wird die Konvektion immer dynamischer und unregelmäßiger. Ergo blicken wir vielleicht gerade auf das erste größere Aussetzen der Heliumfusion im Kern, bzw. dessen Neustart.
Da Beteigeuze ja bereits ein roter Riese ist, dürfte im Kern bereits keine Wasserstofffusion mehr stattfinden, sondern bereits das Heliumbrennen eingesetzt haben. Nach den meisten Experten befindet sich der Stern auch weiterhin in der Phase der Heliumfusion im Kern. Aber vielleicht gerade eben mit den ersten „ernsthaften“ Schwierigkeiten darin. Danach käme die Kohlenstofffusion ...
Bei Sternen mit rund 20 Sonnenmassen dürfte das Kohlenstoffbrennen nach 5000-8000 Jahren zu Ende sein. Die Neonfusion ist bereits viel, viel kürzer und liegt nur noch bei 10(?) Jahren.
Die letzten Phasen, das Sauerstoffbrennen (3-8 Jahre) und das Siliziumbrennen (1 Tag - 2 Wochen), sind dann extrem kurz.
Trotz der nur groben Schätzungen kann man daraus aber doch einige Schlüsse ziehen. Der Wechsel zu neuen Brennprozessen im Kern verläuft mit größter Wahrscheinlichkeit nicht linear und statisch. Selbst wenn die äußeren Schalen von Beteigeuze völlig unbeteiligt sind, müsste das hydrostatische Gleichgewicht mitunter deutlich durcheinander geraten und eine sehr chaotische Größenänderung sollte die Folge sein. FALLS diese Größenänderung auch auf die Helligkeit von Beteigeuze signifikante Auswirkungen hat, dann ist in den letzten 100 Jahren kein so dramatisches Ereignis geschehen. Daraus KÖNNTE man ableiten, dass bisher weder das Neonbrennen, noch das Sauerstoff- und Siliziumbrennen eingesetzt hat.
Falls ein Aussetzen, Neustart, Umbau der Fusionsprozesse DRAMATISCHE Auswirkungen auf die Helligkeit haben KÖNNTE (und Beteigeuze +/- 5 Magnituden über einen längeren Zeitraum schwanken würde), KÖNNTE man ableiten, dass zumindest in den letzten 5000 Jahren der Menschheitsgeschichte das Kohlenstoffbrennen nicht eingesetzt hat, da über alle Epochen und Kulturen das Sternbild Orion (oder was man auch immer aus der markanten Sternkonstellation gemacht hat) a) vollständig und b) normal, also mit nicht signifikant hervorgehobenen oder fast ganz verschwundenen Beteigeuze dargestellt wird. Wäre der Kerl mal für 50-100 Jahre viel zu hell oder gar verschwunden gewesen, hätte das wahrscheinlich irgendwo seinen Niederschlag gefunden.
Drei Jahre bis zu einer Supernova wären natürlich cool, aber das passt als zeitlicher Puzzlestein ganz wenig zu den Fusionsprozessen die vermutlich ablaufen.
Variante 1: Das Sauerstoffbrennen hat eingesetzt. Dann müssen aber die ganzen vorherigen Fusionsphasen völlig ohne visuell beobachtbare Auswirkungen auf den Stern abgelaufen sein, da wir die letzten 100 Jahre visuell einigermaßen gut überblicken können. Die Astrophysiker sagen: Das kann eigentlich nicht sein, aber andererseits können sie auch nicht wirklich sagen was man denn hätte bemerken können/müssen. Außer, dass er vielleicht heller wird. Aber wer weiß, vielleicht wird ja ausgerechnet Beteigeuze nicht heller … in dem Fall gibt es tatsächlich in wenigen Jahren (also bis 2030 auf jeden Fall) ein Megafeuerwerk.
Variante 2: Das Kohlenstoffbrennen ist tatsächlich komplett und mit einem Schlag am Ende, dann müsste man zwischen 2030 und 2040 einen schönen Platz auf der Wiese gen Süden reservieren und Beteigeuze jetzt schön irregulär und chaotisch und immer kurzzeitiger schwankend pulsieren.
Variante 3: Die Heliumfusion kriegt Schwierigkeiten und das Kohlenstoffbrennen setzt ein, dann können wir uns bis zum Jahr 10028 Zeit lassen.
Variante 4: Wir befinden uns in der Übergangsphase des Heliumbrennens, also wo der neufusionierte Helium-Nachschub aus dem Schalenbrennen der Wasserstoffschale immer wieder mal geringer wird oder fast ausbleibt und damit auch die Heliumfusion im Kern irregulärer wird, ohne dass schon sofort das Kohlenstoffbrennen anfängt. Dann kann man da oben noch mal 10.000-50.000 Jahre (oder mehr) hinzuaddieren.
Was auch immer rauskommt: Es bleibt echt spannend. Selbst im ungünstigsten Fall (wenn man auf ein kosmisches Spektakel hofft) blicken wir auf einen Stern, der offenbar gerade seine Fusionsprozesse im Inneren grundlegend umstellt und verändert. In der (zumindest im Vergleich zu einem Stern) kurzen Phase eines Menschenlebens so etwas zu sehen (und dann eben auch noch so nah) ist schon extrem unwahrscheinlich.
Insofern sind wir sowieso schon auf der „Sunny side of life a star“
Andreas.TAL
PS: Vielleicht sollten wir Beteigeuze recht dankbar sein, wenn der Stern sich eines Teils seiner Masse schon jetzt entledigt. Wenn Beteigeuze keine ~17 Sonnenmassen durch Sternwinde, Abstoßung von Hüllen ... Neutrinos loswird, hätten wir nach der SN ein stellares schwarzes Loch mit 3 Sonnenmassen in unserer direkten kosmischen Nachbarschaft, oder?
Andererseits: Endlich eine Herausforderung für Christoph und seine DeepSky Fotografie.
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Die Nacht, in der das Fürchten wohnt, hat auch die Sterne und den Mond“
(Mascha Kaléko)
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