Doppelsterne


Die meisten Sterne stehen nicht allein im Weltall. Bis zu 90% sind in Mehrfachsystemen gebunden! Bei Sterngeburten sind Zwillinge nicht die Ausnahme sondern die Regel. Auch Drillinge sind keine Seltenheit.
Doch zwischen den Geschwistern gibt es oft große Unterschiede. Massedifferenzen haben gravierende Auswirkungen auf die Lebenserwartung. Dicke sterben schneller. - Ein Großteil unseres Wissens über Geburt, Leben und Sterben der Sterne stammt aus der Beobachtung der Mehrfachsysteme. Aus der Bewegungsgeschwindigkeit lassen sich die Massen der Partner abschätzen und aus der Helligkeitsdifferenz eine Masse-Leuchkraftbeziehung ableiten. Aus der Farbe kann zusätzlich die Temperatur ermittelt werden. Dadurch wiederum kann man die Energieabstrahlung pro Oberflächeneinheit errechnen. Mit der Größe der Oberfläche kann man dann das Volumen der Sternenkugel und damit Durchmesser und Dichte des Sterns bestimmen.
Durch dieses Ueberlegungen hat man festgestellt, das die Leuchtkraft mit der Masse überproportional ansteigt. Das empirisches Gesetz lautet: Leuchtkraft = Masse^(3.5)
Ein Stern der doppelt so schwer ist wie unsere Sonne, ist ca. 12 mal so hell. Da dem 12-fachen Energieverbrauch nur eine 2 mal so große Masse gegenüber steht, kann man abschätzen, dass der Stern nur 1/6 (2/12) der Lebenserwartung unserer Sonne haben kann.
Die größten Sterne im Universum haben ca. 100 Sonnenmassen, sind 10 Millionen mal so hell und müssen dafür schon nach 100000 Jahren sterben.

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Von den oben abgebildeten Doppelsternen ist Epsilon Lyrae besonders interessant. Jede der Komponenten ist in sich noch einmal doppelt. Insgesamt sind also 4 Sterne gravitativ miteinander verbunden.



Bei einigen Doppelsternsystemen ist die Bewegung um den gemeinsamen Schwerpunkt so schnell, dass man sie innerhalb eines Menschenlebens gut verfolgen kann. Ich erinnere mich noch gut, wie es Anfang der 80´er Jahre unmöglich war, Castor mit meinem 114´er Newton zu trennen. Ende der 90´er Jahre war der Doppelstern dann selbst in einem 60mm Refraktor gut zu erkennen.
Ein weiteres Beispiel für einen rasch umlaufenden Doppelstern ist Gamma Virgo. Im Frühjahr 2005 durchlief er sein Perihel und besaß nur noch einen Abstand von 0,3 Bogensekunden. Abstände unter einer Bogensekunde sind in kleineren Geräten nicht mehr zu trennen. 2 Jahre zuvor waren beide Komponenten in meinem 120mm Refraktor noch gut zu sehen. Das folgende Bild entstand am 80cm Spiegel der VSW München. Durch die große Öffnung, die hohe Brennweite, und die kurze Belichtungszeit ist zumindest eine längliche Form des Doppelsterns zu erkennen.

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Sirius-B im Jahre 2007

Ein ganz besonderer Doppelstern ist Sirius. Sirius ist der hellste Stern am Nachthimmel. Zugleich ist er mit nur 8,6 Lichtjahren einer der nächsten bekannten Sterne. Sirius war darum immer wieder Gegenstand intensiver Untersuchungen. Durch Taumelbewegungen wurde schon früh vermutet, das Sirius einen Begleiter haben müßte. Der Begleitstern wurde durch den großen Helligkeitsunterschied und den geringen Abstand von maximal 11,4 Bogensekunden erst 1862 von Alvan Graham Clark entdeckt. Gegenüber der helleren Komponente Sirius A hat der Begleitstern Sirius B nur eine scheinbare Helligkeit von 8,5m und ist ein weißer Zwerg. Dies wurde jedoch erst 1923 erkannt, als sich herausstellte, dass Sirius B zwar eine Sonnenmasse besitzt jedoch mit einer Oberflächentemperatur von 25.000 K wesentlich heißer ist. Daraus ließ sich die Größe ableiten. Sirius B ist etwa 0,94 Sonnenmassen schwer, ist dabei aber kleiner als Neptun. Er war der erste weiße Zwerg, der entdeckt wurde, und umkreist Sirius A einmal in knapp 50 Jahren. Die untere Aufnahme entstand durch einen Schüler-UV-Venus-Filter. Da der Weiße Zwerg viel heißer ist als die Komponente-A, läßt sich im UV der Doppelstern auch ohne Blende aufnehmen. Zudem wird durch den Filter das siriustypische Farbflackern beseitigt und so das Seeing insgesamt etwas besser. Es wurden mit der Watec 4428 Rohbilder je 1/25 aufgenommen. Bei etwa jedem 8. Bild war die Luft ruhig genug um Sirius-B direkt zu sehen.

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