Sterne in Symbiose Das Drama enger Paare. Sterne in Symbiose - Paare. Inhaltsverzeichnis. Definitionen

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1 Inhaltsverzeichnis Sterne in Symbiose Das Drama enger Paare Sterne in Symbiose - Helena A. Sternkopf Das 12 Drama enger Paare Allgemeines Definitionen Das Hertzsprung Russell Diagramm Entwicklungsweg Ein Stern läuft über Das Rätsel um Algol Röntgenstrahlung Quellen Symbiose: Definitionen Allg.: vorteilhaftes Zusammenleben unterschiedl. Arten 1941 führte P. Merril Begriff in Astronomie ein dient zur Charakterisierung von Spektren + Erklärung von Besonderheiten der Doppelsterne im HRD Doppelstern: (Doppelsternsystem) besteht aus 2 scheinbar o. tatsächlich beieinander stehenden Sternen sind beide Komponente gravitativ aneinander gebunden, bewegen sie sich periodisch um gemeinsamen Schwerpunkt Hälfte aller Sterne d. Milchstraße für andere Körper (z.b. Planeten) ist Existenz in Doppelsternsystemen fast unmöglich Umlaufzeiten: <2,7 Jahre - > Jahre können photometrisch nachgewiesen werden 1

2 Allgemeines Geschichte 150 n. Chr. erstmals erwähnt 1619 J. B. Cysat 1. Beobachtung 1650 Riccioli: Oberer Deichselstern (Großer Wagen) ist Doppelstern 1775 Ch. Mayer: Doppelsterne = physikal. Zusammengehörende Objekte ( Fixsterntrabanten) Doppelsternkatalog (269 Sterne) 1800 Bestätigung d. Existenz von Doppelsternen durch Herschel (Einführung Fachbegriff: binary star ) 1842 Ch. Doppler: Über das farbige Licht der Doppelsterne ( Frequenzbestimmung) 2010 amerikan. Astronomen: Raum um Doppelsterne für Leben ungeeignet viel zu unruhig Typen: Eigenschaften: Umlaufzeiten zw. wenigen Stunden u. vielen Jahrtausenden dienen zur Bestimmung von: Durchmesser, Masse, Dichte von Sternen (keplersche Gesetze) massereiche Komonente: Primärkomponente Begleiter: Sekundärkomponente Optischer / scheinbarer Doppelstern: nur optisch nah beieinander stehend, keine gegenseitige gravitative Beeinflussung (z.b. Augenprüfer) Physischer Doppelstern: aufgrund von räumlicher Nähe gravitativ aneinander gebunden, gemeinsamer Schwerpunkt, während Sternentstehung entstanden o. durch Einfang / Einwirkung, unterschiedl. Eigenschaften und Alter Geometrische Doppelsterne: räumlich sehr nahe, nicht aneinander gebunden, Bewegung auf hyperbolischen Bahnen um Schwerpunkt einmaliges Ereignis 2

3 Das Hertzsprung Russell - Diagramm 1913 von Henry N. Russell entwickelt (baut auf Arbeiten von E. Hertzsprung auf) Veranschaulichung d. Entwicklungsverteilung von Sternen Aussagen über: Leuchtkraft, Spektralklasse, absol. Helligkeit. Oberflächentemperatur Ideal zur Entfernungsbestimmung Hauptreihe: meisten Sterne, stabile Phase, von blauen Riesensternen bis roten Zwerge, z.b. unsere Sonne, 0 - M Riesenast: alte Sterne in Phase des Heliumbrennens, G-M Weiße Zwerge: Leben praktisch abgeschlossen, B- A Hertzsprung Lücke: wenig Sterne, A - G Erkenntnis: Sterne bewegen sich im Laufe ihrer Lebens versch. Stadien Verschiedene Erscheinungsformen am Himmel keine wirklichen Unterschiede lediglich Sterne in versch. Lebensstadien Entwicklungsweg 1. Individuelle Entwicklung 2er nah beieinander stehender Sterne mit ursprünglich 15 und 1,6 Sonnenmassen 2. Nach ca. 13,9 Mio. Jahren erreicht Primärkomponente Roche - Grenze 3

4 Durch heftigen Gasabstrom bildet sich eine beide Sterne umfassende Hülle. 5. Nach 15 Mio. Jahren wird die Primärkomponente zur Supernova 4. Aufgrund von Reibungseffekten verliert Sekundärstern Bahndrehimpulse, dadurch verringert sich der Abstand zw. beiden Sternen. Primärkomponente erleidet großen Masseverlust. 6. Übrig bleibt ein System aus Neutronen und Hauptreihenstern (1,3 und 1,6 Sonnenmassen). Die Rolle der Primär- und Sekundärkomponente wurde vertauscht 7. In einem Alter von 2,2 Mrd. Jahren entsteht ein Röntgendoppelsternsystem mit einem massearmen Primärstern 8. Nach ca. 2,6 Mrd. Jahren ist durch Akkretion und Masseverlust ein System aus Neutronenstern und einem massearmen weißen Zwerg (1,5 und 0,3 Sonnenmassen) entstanden vor Erreichung d. Grenzvolumen: 2 eigentständige Sterne eindeutige Einordnung ins HRD durch enormen Massetransport wechseln Primär und Sekundärkomponente Rolle Ein Stern läuft über Änderung der Zustandsgrößen Verschiebung im HRD Möglichkeit zur Bestimmung der Anfangskonfiguration 4

5 Das Rätsel um Algol merkwürdige Stellung im HRD häufige Positionsveränderung begründet durch starken Massetransport während Entwicklungsweg Sonne könnte sich auf 165 fache ausdehnen (roter Riese) Röntgenstrahlung Quellen Oberfläche weißer Zwerge: Fusionsreaktionen; hohe Temp. ; Emissionen energiereicher Strahlung Röntgenphotonen mit E max = 500eV Röntgenastronomie: Superweichen Ausnahme: Röntgen Doppelsterne Empfänger = schwarzes Loch od. Neutronenstern enormer Gewinn an Strahlungsenergie Röntgenleuchtkraft kann fache d. Sonnenleuchtkraft erreichen Das große Buch der Astronomie; Kaiser Verlag 2005; S.197 u. S. 207 Sterne und Weltraum; Ausgabe 12/2008: Sterne in Symbiose Das Drama enger Paare; S Sternbild Perseus Bedeckungveränderlicher Sekundärkomponente in Entwicklung weiter als Primärkomponente B Komponente zu hohe Leuchtkraft

6 Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit! :) 6