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Beteigeuze

Stern im Sternbild des Orion

Beteigeuze [ˌbetaɪ̯ˈɡ⁠ɔʏ̯⁠t͡sə] (Anhörenⓘ/?), auch α Orionis, international Betelgeuse[7] (arabisch يد الجوزاء, DMG yad al-ǧauzāʾ, „Hand der Riesin“), ist ein Stern im Sternbild Orion. Er wird auch der Schulterstern des Orion genannt. Der Unterschied zur Transkription aus dem Arabischen mit „B-“ (بـ) statt „Y-“ (يـ) ist auf einen „historischen Rechtschreibfehler“ zurückzuführen.[8] Obwohl Beteigeuze die Bayer-Bezeichnung α trägt, ist er mit einer mittleren Helligkeit von 0,58 mag hinter Rigel (0,12 mag) nur der zweithellste Stern des Orion.

Stern
Beteigeuze (α Orionis)
Position von Beteigeuze im Sternbild Orion
Beteigeuze (α Orionis)
{{{Kartentext}}}
AladinLite
Beobachtungsdaten
Äquinoktium: J2000.0, Epoche: J2000.0
Sternbild Orion
Rektaszension 05h 55m 10,305s [1]
Deklination +07° 24′ 25,430″ [1]
Winkelausdehnung 50 mas
Bekannte Exoplaneten {{{Planeten}}}
Helligkeiten
Scheinbare Helligkeit 0 bis 1,6 mag[1][2]
Helligkeit (U-Band) +4,38 mag[1]
Helligkeit (B-Band) +2,27 mag[1]
Helligkeit (V-Band) +0,42 mag[1]
Helligkeit (R-Band) −1,17 mag[1]
Helligkeit (I-Band) −2,45 mag[1]
Helligkeit (J-Band) −3,00 mag[1]
Helligkeit (H-Band) −3,73 mag[1]
Helligkeit (K-Band) −4,05 mag[1]
G-Band-Magnitude  mag
Spektrum und Indices
Veränderlicher Sterntyp SRC[2]
B−V-Farbindex +1,85[1]
U−B-Farbindex +2,11[1]
R−I-Index {{{R-I-Index}}}
Spektralklasse M1–2 Ia–Iab[1]
Astrometrie
Radialgeschwindigkeit 21,91 ± 0,51 km/s[1]
Parallaxe 5,95 +0,58−0,85 mas[3]
Entfernung ca. 550 Lj
ca. 170 pc
Visuelle Absolute Helligkeit Mvis −5,0 bis −5,3 mag
Bolometrische Absolute Helligkeit Mbol {{{Absolut-bol}}} mag
Eigenbewegung[1]
Rek.-Anteil: 27,54 ± 1,03 mas/a
Dekl.-Anteil: 11,30 ± 0,65 mas/a
Physikalische Eigenschaften
Masse 16,5–19 M☉[3]
Radius 760  +120−60 R☉[3]
Leuchtkraft

ca. 55.000 L☉[4]

Effektive Temperatur 3600 K[3]
Metallizität [Fe/H]
Rotationsdauer 2070 bis 2355 d[5]
Alter 8–8,5 Mio. a[6]
Andere Bezeichnungen und Katalogeinträge
Bayer-Bezeichnungα Orionis
Flamsteed-Bezeichnung58 Orionis
Bonner DurchmusterungBD +7° 1055
Bright-Star-Katalog HR 2061 [1]
Henry-Draper-KatalogHD 39801 [2]
Hipparcos-KatalogHIP 27989 [3]
SAO-KatalogSAO 113271 [4]
Tycho-KatalogTYC 129-1873-1[5]
2MASS-Katalog2MASS J05551028+0724255[6]
Weitere Bezeichnungen
  • ADS 4506
  • FK5 224
Anmerkung
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Eigenschaften

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Beteigeuze ist ein zur Milchstraße gehörender Riesenstern und wird im Hertzsprung-Russell-Diagramm der Klasse der Roten Überriesen zugerechnet. Er hat etwa den achthundertfachen Durchmesser der Sonne und eine etwa zehntausendmal so große Leuchtkraft im sichtbaren Bereich.[9] Das Volumen der Sonne passt somit etwa eine halbe Milliarde Mal in Beteigeuze. Von der Erde aus gesehen ist Beteigeuze der zehnthellste Stern.

Beteigeuze ist von großem astronomischen Interesse. Sein Radius war der erste, der mittels Interferometrie bestimmt wurde. Es stellte sich heraus, dass er um zirka 15 Prozent schwankt.[10] Es variiert auch Beteigeuzes Helligkeit zwischen +0,3 und +0,6m mit einer halbregelmäßigen Periode von 2070 Tagen (Halbregelmäßig Veränderlicher vom Typ SRc). Er ist neben Mira, Altair und Antares einer der wenigen Sterne, die von der Erde aus mit Teleskoptechnik als Fläche sichtbar sind, sein Winkeldurchmesser beträgt 0,05 Bogensekunden.

Am 12. Dezember 2023 bedeckte der Asteroid (319) Leona Beteigeuze. Man hofft, aus den Beobachtungen die Verteilung der Helligkeit über die Sternenscheibe genauer zu bestimmen, als dies mit der aktuellen Technik möglich ist.[11]

Die Bestimmung der Entfernung von Beteigeuze erweist sich als schwierig, da die Parallaxe deutlich geringer ist als der Winkeldurchmesser des Sterns. Man vermutete lange Zeit eine Entfernung um 700 Lichtjahre. Daten des Satelliten Hipparcos weisen eine geometrische Parallaxe von 6,55 ± 0,83 Millibogensekunden aus[12], die auf eine Entfernung von 153 +22−17 Parsec bzw. 499 +72−55 Lichtjahren schließen lässt.[13] Andere Analysen basierend auf weiteren Beobachtungsdaten deuten auf eine kleinere Parallaxe von lediglich 4,51 ± 0,80 Millibogensekunden hin, was eine größere Entfernung von 222 +48−34 Parsec oder 724 +156−111 Lichtjahren ergibt.[14] Die aktuelle Arbeit von Joyce et al. schließt auf eine Parallaxe von knapp 6 Millibogensekunden.[3]

  •  
    Pulsationen im UV-Bereich (Hubble-Weltraumteleskop)
  •  
    Hochaufgelöste Aufnahme der VLT-NACO durch Verwendung von Lucky Imaging
  •  
    Radioastronomische Aufnahme bei einer Wellenlänge von 7 mm
  •  
    Betelgeuse (Bilder 5 und 6) im Größenvergleich zu anderen Himmelskörpern

Zukunft als Supernova

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Als Roter Überriese wird Beteigeuze seine Existenz als Supernova beenden. In Anbetracht dessen, dass er in antiken Schriften vor etwa 2000 Jahren als gelb-orange beschrieben wird und somit das Endstadium erst vor relativ kurzer Zeit erreicht hat, wird es noch lange (etwa 1,5 Millionen Jahre) dauern, bis dies geschieht.[15]

In einem Artikel aus dem Jahr 2023 wird dagegen postuliert, dass Beteigeuze im letzten Stadium des Kohlenstoffbrennens ist, dieses in wahrscheinlich weniger als 300 Jahren beendet sein wird, und dass der Zeitraum danach bis zur Explosion als Supernova deutlich geringer sei („a few tens of years“).[16]

Bei Roten Überriesen kann man bei einer Supernova (durchschnittlich) eine 16.000-fache Steigerung der Leuchtkraft erwarten. Beteigeuze wäre dann auf der Erde auch tagsüber deutlich sichtbar. Bezogen auf eine Ausgangshelligkeit von ungefähr 0,5 mag würde die scheinbare Helligkeit im Fall einer Supernova auf −9,5 bis −10,5 mag ansteigen, entsprechend einer absoluten Helligkeit von −15,1 bis −16,1. Dies entspricht der Leuchtkraft eines Halbmondes am Himmel. Nach anderen Quellen erreichen Supernova-Ausbrüche von Riesensternen sogar absolute Helligkeiten um −17 bis −18, gelegentlich (vor allem bei Sternen mit sehr großem Radius) auch darüber. In letzterem Fall würde die Supernova die Helligkeit des Vollmondes erreichen. Da die Rotationsachse des Sterns nicht in Richtung Erde zeigt, wird der Gammablitz nicht so stark sein, dass die Biosphäre geschädigt würde.[17]

Der Überrest dieser Supernova wird voraussichtlich ein 20 Kilometer großer Neutronenstern sein, dessen Dichte etwa eine Milliarde Tonnen je cm3 beträgt.[18][19]

Messungen an kalifornischen Universitäten haben 2009 ergeben, dass der Durchmesser von Beteigeuze seit 1993 um 15 Prozent geschrumpft ist, während die Leuchtintensität unverändert blieb.[10] Zur Verdeutlichung: bezogen auf einen angenommenen Radius von 950–1200 R☉ am Ende der Messung entspricht das einer mittleren Fallgeschwindigkeit der Oberfläche von etwa 830–1050 km/h.

Helligkeitseinbruch 2019/2020

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Ab Oktober 2019 wurde bei Beteigeuze eine deutliche Abnahme der Helligkeit festgestellt. Im Februar 2020 durchlief die Helligkeit des Sterns mit +1,61 mag ein Minimum[20], während seine Leuchtkraft auf etwas weniger als 40 % ihres durchschnittlichen Wertes zurückging. Er erschien damit schwächer als jemals seit Beginn präziser Beobachtungen. Zu diesem Zeitpunkt übertrafen ihn 20 Sterne an Helligkeit. Üblicherweise gehört Beteigeuze auch als veränderlicher Stern zu den zehn hellsten Sternen des Nachthimmels.[21][22] Der signifikante Helligkeitsabfall wurde unter den Wissenschaftlern zunächst unterschiedlich gedeutet. Einige sahen ihn als „eine zufällige Überlagerung der Minima mehrerer gewöhnlicher Helligkeitszyklen“,[23] andere interpretierten ihn als Vorzeichen einer kurz bevorstehenden Kernkollaps-Supernova.[24] Vergleichsaufnahmen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte zeigten die Veränderungen Beteigeuzes sowohl im Hinblick auf seine Leuchtkraft als auch seine äußere Form zwischen Januar und Dezember 2019. Erste Erklärungsansätze gingen sowohl von noch nicht verstandenen Vorgängen im Innern des Sterns als auch von ausgeworfenem kühlerem Material, das einen Teil des von Beteigeuze ausgesandten Lichts absorbiert, aus.[25] Beobachtungen im Submillimeterbereich schienen jedoch einen signifikanten Beitrag durch die Absorption des Lichts durch Staub auszuschließen. Stattdessen wurde vermutet, dass Sternflecken der Grund für die Reduktion der Helligkeit gewesen sein könnten.[26] Ende April 2020 kehrte der Stern wieder zu seiner alten Leuchtkraft zurück. Im August 2020 wurde für das Phänomen der Verdunkelung von Beteigeuze schließlich im Rahmen eines Forschungsprojekts des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics auf Basis von Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop eine Erklärung gefunden. Demnach zeigte sich, dass Beteigeuze eine riesige heiße sowie dichte Materialwolke in den Weltraum ausgestoßen hat, die sich dann zu Staub abgekühlt hat, wodurch das Licht des Sterns abgeschirmt wurde, womit Beteigeuze aus Sicht der Betrachter auf der Erde dunkler erschien.[27] Das wurde durch 2021 veröffentlichte Beobachtungen des Very Large Telescope bestätigt.[28][29] Sie beobachteten, dass die südliche Hemisphäre von Beteigeuze bis zu zehnmal dunkler als gewöhnlich während der Abdunklungsphase war, als sich dort in der Photosphäre ein dunkler Fleck ausbreitete. Die Temperatur von 4000 Grad Celsius auf der Sternoberfläche sank in diesem Fleck bis um 500 Grad ab. Die Beobachtungen deuten auf eine Staubwolke, die sich aufgrund der Abkühlung auf der Sternoberfläche nach einem Massenauswurf bildete. Nach den Autoren deuten die Beobachtungen auf Inhomogenitäten beim Massenauswurf von Roten Riesen verbunden mit einer kontrastreichen schnell variablen Photosphäre. 2023 hat sich die Entwicklung ins Gegenteil verkehrt, der Stern zeigt sich deutlich heller als im Durchschnitt.[30]

  •  
    Das Sternbild Orion mit Beteigeuze in seiner üblichen Leuchtkraft (links) und während des ungewöhnlichen Helligkeitsrückgangs Anfang 2020 (rechts).
  •  
    Beteigeuze im Januar und im Dezember 2019, aufgenommen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte.

Etymologie und Namensformen

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Der Name stammt von arabisch يد الجوزاء, DMG yad al-ǧauzāʾ („Hand des [Sternbilds] Zwilling“, „Hand der Riesin“). Er taucht bereits im Buch der Konstellationen der Fixsterne des persischen Astronomen Abd ar-Rahman as-Sufi († 986) auf.

Die heutige deutsche Namensform entstand, weil der arabische Anfangsbuchstabe Yā' (يـ mit zwei Punkten) fälschlich als Bā' (بـ mit einem Punkt) gelesen und so ins Lateinische transkribiert wurde. Während der gesamten Renaissance-Zeit wurde der Stern Bait al-Dschauza genannt, mit der im arabischen Original angenommenen Bedeutung „Achsel der Riesin“, obwohl die richtige Übersetzung von „Achsel“ ابط, DMG Ibṭ gelautet hätte.[31] Daraus entstand der Name Betelgeuse.

Aufgrund der mit dem bloßen Auge erkennbaren roten Farbe (symbolisch für Feuer oder Blut) wurde der Stern (wie auch der Planet Mars) mit dem Krieg in Verbindung gebracht. Da er der erste Stern des Orion ist, der über dem Horizont erscheint, wurde er in der Antike auch der „Ankündiger“ genannt.

Beteigeuze in Literatur und Film

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In Douglas Adams’ Per Anhalter durch die Galaxis ist Beteigeuze das Heimatsystem von Ford Prefect und Zaphod Beeblebrox.

Auf einem Planeten im Sonnensystem des Beteigeuze spielt die fiktive Handlung von Pierre Boulles Buch Der Planet der Affen, welches – in abgeänderter Form – bereits mehrfach verfilmt wurde (unter anderem 1968 von Franklin J. Schaffner, 2001 von Tim Burton und 2011 von Rupert Wyatt).

Arno Schmidt bezieht sich in den physikalischen Abhandlungen seiner Erzählung Leviathan auf Beteigeuze.

1982 erschien in der DDR der Science-Fiction-Roman Zielstern Beteigeuze von Karl-Heinz Tuschel.

Der Stern ist unter seinem französischen Namen Betelgeuze Schauplatz der gleichnamigen Comic-Reihe des brasilianischen Comic-Zeichners Léo. Ein Großteil der Handlung spielt auf Betel-6, dem (fiktiven) sechsten Planeten um den Stern Beteigeuze.

Der Name Beetlejuice (englisch wörtlich Käfersaft) aus dem gleichnamigen Spielfilm von Tim Burton ist eine Verballhornung der englischen Bezeichnung des Sternes Betelgeuse. Die Hauptfigur Betelgeuse benutzt diese Schreibweise, um ihren Namen symbolisch in einer Scharade darstellen zu können.

Das System des Sterns Beteigeuze ist zentraler Handlungsort in Heft 48 – Rotes Auge Beteigeuze – der Science-Fiction-Roman-Serie Perry Rhodan.

Beteigeuze taucht in einigen Philip-K.-Dick-Romanen bzw. -Kurzgeschichten auf. In der Verfilmung Blade Runner spricht am Ende der Replikant Roy Batty die Worte: „Ich habe Dinge gesehen, die ihr Menschen niemals glauben würdet: gigantische Schiffe, die brannten draußen vor der Schulter des Orion“.[32]

Auch Ijon Tichy beginnt im von Stanisław Lem verfassten Buch Sterntagebücher seine abenteuerliche Zeitreise auf dem Weg zu diesem Stern.

In dem Kinderbuch Angstmän (wie auch im gleichnamigen Hörspiel) von Hartmut El Kurdi fragt der Titelheld (ein außerirdischer Superheld) das Mädchen Jennifer: „Braunschweig? Ist das östlich oder westlich von Beteigeuze?“

Petelgeuse Romanee-Conti, ein Antagonist aus Re:Zero – Starting Life in Another World, einer Light-Novel-Reihe mit einer Manga- und Anime-Adaption, besitzt einen von Beteigeuzes internationaler Bezeichnung Betelgeuse inspirierten Namen. Da Betelgeuse „Hand der Zwillinge“ bedeutet, ist sein Name wohl auch eine Anspielung auf seine Fähigkeit der Unsichtbaren Hand, sowie sein Spitzname „Roter Stern“ im Japanischen eine Anspielung darauf ist, dass Beteigeuze ein Roter Riese ist.[33]

Siehe auch

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Commons: Beteigeuze – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Beteigeuze – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o alf Ori. In: SIMBAD. Centre de Données astronomiques de Strasbourg, abgerufen am 23. Oktober 2020.
  2. ↑ a b alf Ori. In: VSX. AAVSO, abgerufen am 23. Oktober 2020.
  3. ↑ a b c d e Meridith Joyce, Shing-Chi Leung, László Molnár, Michael Ireland, Chiaki Kobayashi, Ken'Ichi Nomoto: Standing on the Shoulders of Giants: New Mass and Distance Estimates for Betelgeuse through Combined Evolutionary, Asteroseismic, and Hydrodynamic Simulations with MESA. In: The Astrophysical Journal. 902. Jahrgang, Nr. 1, 2020, S. 63, doi:10.3847/1538-4357/abb8db, arxiv:2006.09837, bibcode:2020ApJ...902...63J.
  4. ↑ Beteigeuze Jürgen Kummer, abgerufen am 25. September 2008.
  5. ↑ H. Uitenbroek, A. K. Dupree, R. L. Gilliland: Spatially Resolved Hubble Space Telescope Spectra of the Chromosphere of α Orionis. In: Astronomical Journal. Band 116, 1998, S. 2501–2512, doi:10.1086/300596.
  6. ↑ Michelle M. Dolan, Grant J. Mathews, Doan Duc Lam, Nguyen Quynh Lan, Gregory J. Herczeg, David S. P. Dearborn: Evolutionary Tracks for Betelgeuse. In: The Astrophysical Journal. 819. Jahrgang, Nr. 1, 2017, S. 7, doi:10.3847/0004-637X/819/1/7, arxiv:1406.3143v2, bibcode:2016ApJ...819....7D.
  7. ↑ Offizielle Sternnamen der Internationalen Astronomischen Union.
  8. ↑ Daniel Fischer, Hilmar Duerbeck: Das Hubble-Universum - Neue Bilder und Erkenntnisse Bechtermünz, Basel 2000, ISBN 3-8289-3407-2, S. 112.
  9. ↑ Betelgeuse. solstation.com, abgerufen am 23. Oktober 2020.
  10. ↑ a b C. H. Townes, E. H. Wishnow, D. D. S. Hale, B. Walp: A Systematic Change with Time in the Size of Betelgeuse. In: The Astrophysical Journal. Band 697, 2009, S. L127–L128, doi:10.1088/0004-637X/697/2/L127.
  11. ↑ Oliver Klös: So verlief die Begegnung von Kleinplanet Leona und Beteigeuze. 19. Dezember 2023, abgerufen am 14. September 2024.
  12. ↑ Parallaxe von Beteigeuze mit Hipparcos: VizieR. Centre de Données astronomiques de Strasbourg, abgerufen am 3. August 2020.
  13. ↑ F. van Leeuwen: Validation of the new Hipparcos reduction. In: Astronomy & Astrophysics. Band 474, Nr. 2, November 2007, S. 653–664, doi:10.1051/0004-6361:20078357.
  14. ↑ G. M. Harper, A. Brown, E. F. Guinan, E. O’Gorman, A. M. S. Richards: An Updated 2017 Astrometric Solution for Betelgeuse. In: The Astronomical Journal. Band 154, Nr. 1, 16. Juni 2017, S. 11, doi:10.3847/1538-3881/aa6ff9.
  15. ↑ Ralph Neuhäuser, G Torres, M Mugrauer, D L Neuhäuser, J Chapman, D Luge, M Cosci: Colour evolution of Betelgeuse and Antares over two millennia, derived from historical records, as a new constraint on mass and age. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Band 516, Nr. 1, 5. September 2022, ISSN 0035-8711, S. 693–719, doi:10.1093/mnras/stac1969 (oup.com [abgerufen am 14. Februar 2023]).
  16. ↑ H Saio, D Nandal, G Meynet, S Ekström(sic!): The evolutionary stage of Betelgeuse inferred from its pulsation periods. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Band 526, Nr. 1, 29. September 2023, ISSN 1365-2966, S. 2765–2775, doi:10.1093/mnras/stad2949 (oup.com [abgerufen am 29. Juli 2024]).
  17. ↑ Betelgeuse could explode as a supernova Radio Podcasts; Earth & Sky
  18. ↑ A. Heger, C. L. Fryer, S. E. Woosley, N. Langer, D. H. Hartmann: How Massive Single Stars End Their Life. In: The Astrophysical Journal. Band 591, Nr. 1, 1. Januar 2003, S. 288, doi:10.1086/375341.
  19. ↑ Astronomen hoffen auf seltenes Himmelsspektakel: Wann implodiert Stern Beteigeuze endlich? In: Der Spiegel. 10. August 2023, ISSN 2195-1349 (spiegel.de [abgerufen am 10. August 2023]).
  20. ↑ Betelgeuse Updates. The Astronomer's Telegram, 22. Februar 2020, abgerufen am 25. Februar 2020.
  21. ↑ The Fainting of the Nearby Red Supergiant Betelgeuse. The Astronomers Telegram, 8. Dezember 2019, abgerufen am 6. Januar 2020.
  22. ↑ Steht der Superstern Beteigeuze vor der Explosion? Der Spiegel, 3. Januar 2020, abgerufen am 5. Januar 2020.
  23. ↑ Jan Hattenbach: Astrophysik: Was am Hype um Beteigeuze wirklich dran ist. In: Spektrum der Wissenschaft. 23. Januar 2020, abgerufen am 26. Januar 2020.
  24. ↑ Riesenstern Beteigeuze im Orion wird dunkler - steht eine Supernova-Explosion bevor? 9. Januar 2020, abgerufen am 9. Januar 2020.
  25. ↑ ESO-Pressemitteilung vom 14. Februar 2020: ESO-Teleskop sieht die Oberfläche des schwächelnden Beteigeuze
  26. ↑ Thavisha E. Dharmawardena, Steve Mairs, Peter Scicluna, Graham Bell, Iain McDonald: Betelgeuse Fainter in the Submillimeter Too: An Analysis of JCMT and APEX Monitoring during the Recent Optical Minimum. In: The Astrophysical Journal. Band 897, Nr. 1, 29. Juni 2020, S. L9, doi:10.3847/2041-8213/ab9ca6.
  27. ↑ Mystery of the dimming of massive star Betelgeuse explained. In: Reuters. 14. August 2020, abgerufen am 14. August 2020 (englisch).
  28. ↑ M. Montarguès u.a., A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming, Nature, Band 594, 2021, S. 365–368.
  29. ↑ Rainer Kayser, Staubschleier statt nahende Explosion, Welt der Physik, 16. Juni 2021.
  30. ↑ Michael Hippke: Betelgeuse Status. In: twitter.com. 29. April 2023, abgerufen am 30. April 2023 (englisch).
  31. ↑ Paul Kunitzsch, Tim Smart: A Dictionary of Modern Star Names. Sky Publishing, Cambridge MA 2006, ISBN 1-931559-44-9, S. 45.
  32. ↑ Rutger Hauer dissects his iconic "tears in rain" Blade Runner monologue. In: RadioTimes.com. 5. Oktober 2017, abgerufen am 6. August 2023 (englisch).
  33. ↑ Petelgeuse Romanee-Conti. Abgerufen am 14. Mai 2021 (englisch).
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