HM-Cancrii und CR-Boo

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Eines der spannendsten Raumfahrtprojekte der nächsten Jahre ist der Gravitationswellen-Detektor LISA.  Im Vorfeld gab es daher Untersuchungen welche der bereits bekannten Systeme für die Kalibration des LISA-Detektors geeignet sein könnten. Dabei kamen etwa ein Dutzend Sternsysteme in die engere Auswahl. Es lohnt sich diese interessanten Objekte etwas genauer zu untersuchen. Auch mit Amateurmitteln könnten da spannende Effekte sichtbar sein. HP Lib, V407 Vul und ES Cet wurden schon fotografiert. Am 24.2. standen CR-Boo und HM-Cancrii auf der Zielliste.

Die meisten Arbeiten zu den LISA-Kandidatensternen sehen in RX J0806.3+1527 auch bekannt als HM Cancrii den heißesten Kandidaten für einen Gravitationswellennachweis. Mit einer Periode von nur 321,5 s sausen hier 2 Weiße Zwerge umeinander. Leider liegt die Scheinbare Helligkeit bei nur 21 mag. Auf dem POSS ist an der Stelle gar nichts zu sehen. Anders ist dies auf dem Sloan Digital Sky Survey (SDSS-II). Im Zielgebiet gibt es ein winziges blaues Sternchen. Photometrie mit Amateurmitteln ist bei 21 mag ausgeschlossen, doch immerhin gelang es den extrem schwachen Weißen Doppelzwerg grenzwertig abzulichten.




CR Boo gehört zu den AM CVn Sternen. Das sind kompakte enge Doppelsternsysteme, bestehend aus einem akkretierenden Weißen Zwerg und einem weiteren entarteten Begleiter. Die Umlaufdauer der Komponenten beträgt zwischen 5 und 65 Minuten. Mit 24,5min Umlaufzeit gehört CR Boo zu den mittelschnellen Objekten seiner Klasse. Das er als sicherer Kandidat für den Nachweis von Gravitationswellen gilt, verdankt er seinem geringen Abstand zu Sonne.

CR-Boo hat starke unregelmäßige Ausbrüche ähnlich denen von Zwergnovae. Hierbei pendelt die Akkretionsscheibe zwischen zwei stabilen Zuständen. Im aktiven Zustand erhöht sich die Viskosität der Materie, und durch die erhöhte Reibung heizt sich die Scheibe auf. Wenn sich die Akkretionsscheibe teilweise entleert hat, endet der Ausbruch, und sie geht in den niedrigen Zustand über. Hierbei wird weniger Materie auf den Weißen Zwerg transferiert, als in die Akkretionsscheibe hineinfließt, was nach einiger Zeit zu einem erneuten Ausbruch führt. Die Ausbrüche werden als Superhumps bezeichnet. Die Helligkeit schwankt zwischen 13 und 17 mag. Überlagert werden die Ausbrüche durch einen an die Umlaufzeit gebundenen Lichtwechsel von 1471.3s mit einer Amplitude ca. 0.2mag. Bei der Beobachtung am 24.2.2020 war der Stern gut nachweisbar. Der Vergleich mit einem Foto im Poss zeigt eine ähnliche Helligkeit.



Von der Variabilität des Sterns war zunächst wenig zu sehen. Das Signal wirkt etwas ´unruhiger´ als bei den Vergleichssternen.


Erst bei einer genaueren Analyse kommt die Variabilität gut raus.


I.d.R. besteht eine Periode aus 2 Maxima und 2 Minima. Die in der Literatur genannte Periode von etwa 25 min läßt sich nicht wiederfinden. Es ist jedoch zu bedenken, dass sich CR-Boo wie ein kataklysmischer Veränderlicher verhält. Es gäbe dann nur eine strahlend helle Komponente und einen lichtschwachen Begleiter. Das Nebenminimum wäre dann so flach, dass es nicht sichtbar wäre.
Die Distanz zwischen den Maxima mit 23min würde im Rahmen des Messfehlers passen. Die Amplitude ist mit 0,08mag schwächer als erwartet.


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HP Lib
V407 Vul und ES Cet
HP Lib: https://iopscience.iop.org/article/10.1086/339450/pdf

LISA-Prüfsterne I: http://moriond.in2p3.fr/J07/trans/tuesday/vitale.pdf

LISA-Prüfsterne II: 

http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~soichiro.isoyama/CAPRA/CAPRA_2008/08_Jennrich.pdf

Liste Weißer Zwerge: http://www.sternwarte.uni-erlangen.de/docs/theses/2006-10_Richter.pdf