Rigel

Blauweiß am Fuß des Orion

Die drei Gürtelsterne machen Orion leicht erkennbar. Rigel gehört zu den hellen Sternen südlich dieses Gürtels und markiert in der traditionellen Figur einen Fuß des Jägers. Sein bläulichweißes Licht unterscheidet ihn vom rötlichen Beteigeuze an Orions Schulter. Der Farbunterschied verweist auf verschiedene Oberflächentemperaturen: Rigel ist deutlich heißer.

Dass beide Sterne am Himmel dieselbe Figur bilden, macht sie nicht zu Nachbarn mit gleichem Abstand. Sternbilder entstehen aus unserer Perspektive auf die räumlich verteilten Sterne. Rigel leuchtet trotz seiner Entfernung auffällig, weil er selbst sehr viel Energie abstrahlt. Seine Helligkeit ist also kein einfacher Beweis großer Nähe. Das vertraute Muster am Winterhimmel verbindet Objekte mit sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften.

Ein großer Stern mit gemeinsam abhängigen Zahlen

Eine Untersuchung von 2022 kombiniert Spektren, Intensitätsinterferometrie und Atmosphärenmodelle. Ihre bevorzugte Lösung ergibt ungefähr 260 Parsec Entfernung, entsprechend 850 Lichtjahren. Sie passt zur Hipparcos-Parallaxe. Voraussetzung ist allerdings eine bestimmte angenommene Leuchtkraft. Setzt das Team einen anderen Literaturwert ein, erhält es einen größeren Abstand.

Auch Temperatur und Größe gehören zu einer zusammenhängenden Modelllösung. Die hier genannten 12.500 Kelvin und 75 Sonnendurchmesser stammen aus demselben Referenzmodell. Sie sollten nicht mit einer beliebigen Masse oder Entfernung aus einer anderen Untersuchung zu einem scheinbar exakten Sternporträt zusammengesetzt werden. Forschende prüfen gerade diese Abhängigkeiten, um aus dem beobachteten Licht zuverlässige physikalische Maße zu gewinnen.

Viele Schwingungen statt eines einzigen Taktes

Rigel ist veränderlich. Eine 2012 veröffentlichte Studie verband 28 Tage präziser Helligkeitsmessungen des MOST-Satelliten mit mehr als sechs Jahren spektroskopischer Beobachtungen. In den Geschwindigkeitsmessungen fanden sich 19 signifikante Schwingungssignale mit Zeitskalen von gut einem bis etwa 75 Tagen. Das ist keine einzelne, einfache Pulsationsuhr wie bei einem idealisierten Cepheiden.

Die Signale wurden Schwingungsformen zugeordnet, bei denen der Auftrieb im Stern eine wichtige Rolle spielt. Solche Bewegungen tragen Informationen aus dem Inneren nach außen. Helligkeitsänderung, Verschiebung einer Spektrallinie und Stärke einer Linie sind dabei unterschiedliche Messgrößen; sie müssen nicht gleichzeitig dasselbe Muster zeigen.

Diese Sternseismologie ist besonders interessant, weil blaue Überriesen verschiedene Entwicklungsgeschichten haben können. Neuere Modellarbeiten prüfen, wie sich etwa unterschiedliche innere Mischungsprozesse oder frühere Wechselwirkungen mit einem Begleiter in den Schwingungen zeigen würden. Damit ist nicht bereits bewiesen, welchen dieser Wege Rigel genommen hat. Beobachtung und Modell müssen für den einzelnen Stern zusammenpassen.

Ein Stern, dessen Umgebung nicht stillsteht

Rigel verliert Materie als Sternwind. Interferometrische Beobachtungen mit dem VLTI untersuchten eine Wasserstofflinie im nahen Infrarot und verglichen mehrere Beobachtungsperioden. Größe und Asymmetrie des linienbildenden Bereichs änderten sich. Die Auswertung von 2014 leitete zwischen zwei Epochen eine Änderung der Massenverlustrate von ungefähr 20 Prozent ab. Das beschreibt jene verglichenen Messperioden und keine dauerhaft festgelegte Schwankungsregel.

Ein solcher Wind ist etwas anderes als die weit ausgedehnten interstellaren Staubwolken im benachbarten Bildfeld. Der Hexenkopfnebel wird durch gestreutes Licht Rigels sichtbar. Eine Aufnahme der Northwestern University sammelte dafür drei Stunden lang Licht: Das scheinbar auffällige Nebelgebilde ist tatsächlich sehr lichtschwach. Der blaue Schimmer einer Langzeitaufnahme darf deshalb nicht als alltäglicher Anblick mit bloßem Auge verstanden werden.

Schwingungen im Stern, bewegte Materie nahe seiner Oberfläche und beleuchteter Staub in seiner weiteren Umgebung zeigen verschiedene Wirkungen desselben leuchtkräftigen Objekts. Sie erfordern jeweils andere Messverfahren und andere räumliche Maßstäbe.