ABC der Astronomie - D ist für Doppelstern
Wir sind es gewohnt, nur eine Sonne zu haben, also den Planeten Tatooine bei George Lucas Krieg der Sterne schien mit seiner doppelten Sonne exotisch. Mindestens die Hälfte der Sterne, die wir am Himmel sehen können, sind Mehrsternsysteme, normalerweise doppelt. Verwirrenderweise, wenn Astronomen darüber sprechen Doppelsterne Sie könnten eine von zwei ganz unterschiedlichen Arten von Sternpaaren bedeuten - wahr Binärdateien oder nur optische Doppel.

Optische Doppel
Optische Doppel sind Artefakte der Beobachtung. Zwei Sterne, die keine Verbindung haben, erscheinen zufällig nahe beieinander, eine zufällige Ausrichtung, wenn man sie von der Erde aus betrachtet. Ein Beispiel ist α Capricorni. Bei guten Betrachtungsbedingungen können Sie beide α sehen1 Steinbock und α2 Steinbock ohne Fernglas. Obwohl sie zusammen ziemlich gemütlich erscheinen, ist α1 Kappe ist 690 Lichtjahre von uns und α2 Kappe ist 109 Lichtjahre entfernt. Wegen seiner großen Entfernung von uns ist α1 Steinbock wirkt schwächer als sein „Begleiter“, ist aber tatsächlich über zwanzigmal leuchtender.

Binärdateien
Die beiden Sterne in einem binären System werden durch ihre gegenseitige Anziehungskraft zusammengehalten. Sie werden oft einfach so beschrieben, dass sie sich gegenseitig umkreisen. Wenn Sie mit einem Teleskop oder einem Fernglas jeden der beiden Sterne sehen können, ist es ein visuelle Binärdatei. Ansonsten ist es ein nicht visuelle Binärdatei. Dies ist eine funktionierende Definition, da durch weitere Beobachtung oder verbesserte Instrumente eine Binärdatei von der nicht visuellen in die visuelle Klasse verschoben werden kann.

Es kann immer noch schwierig sein zu sagen, ob Sie einen einzelnen Stern oder einen Doppelstern haben und ob es sich um einen Doppelstern handelt, ob er binär ist oder nicht. In der Vergangenheit war dies die meiste Zeit unmöglich, so dass optische Doppel- und Binärdateien zusammengewürfelt wurden.

William Herschel und Doppelsterne
William Herschel (1738-1822) begann 1779 eine systematische Jagd nach Doppelsternen. Tatsächlich suchte er nach Doppelsternen, als er 1781 den Planeten Uranus entdeckte. Aber er war nicht der erste, der sich für die Doppelsterne interessierte . Das war der tschechische Astronom Christian Mayer (1719-1783).

Die vorherrschende Annahme war, dass Doppelsterne zufällige visuelle Paarungen waren. Über 150 Jahre bevor Mayer anfing, Doppelsterne zu studieren, war Galileo der erste, der einen Doppelstern durch sein Teleskop sah. Er dachte, dass Doppelgänger entlang unserer Sichtlinie nicht verwandte Sterne waren und dass sich der Winkel zwischen ihnen aufgrund der Parallaxe zu ändern scheint, wenn wir die Sonne umkreisen. (Hier ist ein Diagramm, das zeigt, was wir unter Parallaxe mit einem Stern verstehen.)

Mayer war anderer Meinung. Er vermutete, dass Doppelsterne nahe beieinander lagen und sich gegenseitig umkreisten. Aber Herschel schloss sich der galiläischen Sichtweise an und hoffte, bei der Untersuchung von Doppelsternen die Sternentfernungen durch Parallaxe messen zu können. Obwohl er weit über achthundert Sterne katalogisierte, war er überrascht.

Über zwanzig Jahre nach seinen ursprünglichen Beobachtungen hat Herschel einige von ihnen erneut gemessen. Weit davon entfernt, eine Parallaxe zu sehen, kündigte er 1803 an, dass Doppelsterne "nicht nur doppelt aussehen, sondern echte binäre Kombinationen zweier Sterne sein müssen, die durch das Band der gegenseitigen Anziehung eng zusammengehalten werden". Herschel wurde die erste Verwendung des Begriffs zugeschrieben binär solche Paarungen zu beschreiben. Noch wichtiger war, dass die Newtonsche Gravitation jenseits des Sonnensystems wirksam war.

Nicht visuelle Binärdateien
Es gibt andere Möglichkeiten, ein binäres System als visuell zu erkennen. Die Klassen von binären Systemen basieren mehr auf den Erkennungsmitteln als auf den Eigenschaften des Systems. Die beiden häufigsten Typen sind spektroskopische und verdunkelnde Binärdateien.

Spektroskopische Binärdateien
Niemand wusste, dass der Stern Mizar bis 1889 einen unsichtbaren Begleiter hatte. E. C. Pickering (1846-1919) entdeckte ihn am Harvard College Observatory und machte Mizar zum ersten spektroskopische binäre.

Wenn es zwei Sterne gibt, gibt es zwei Sätze von Spektrallinien. Manchmal reicht dies aus, um festzustellen, dass es eine Binärdatei gibt. Es kann aber auch zu einer Doppler-Verschiebung kommen, wenn die Sterne umkreisen. Während sich ein Objekt von uns wegbewegt, hat es ein rotverschobenes Spektrum, d. H. Seine Spektrallinien liegen näher am roten Ende des Lichtspektrums. Wenn Sie sich auf uns zubewegen, werden die Linien in Richtung Blau verschoben. (Um mehr darüber zu erfahren, klicken Sie unter diesem Artikel auf den Link „Suche nach Exoplaneten“.)

Binärdateien in den Schatten stellen
Wenn zwei Sterne in unserer Sichtlinie umkreisen, so dass sich einer beim Kreisen vor dem anderen bewegt, haben wir eine binäre Finsternis. Es scheint ein Stern mit variierender Lichtleistung zu sein, wenn die beiden Sterne wiederum vor (Transit) gegenseitig. Dieses Diagramm zeigt, wie sich das Licht im verfinsternden variablen Stern Kepler-16 ändert.

Bedeutung des Studiums binärer Systeme
Da mindestens die Hälfte der Sterne, die wir sehen, binär sind, ist das Verständnis dieser Sterne ein wesentlicher Bestandteil unseres Wissens über die Sternentwicklung.Astronomen haben Binär entdeckt Protosterne, was darauf hindeutet, dass Mehrsternsysteme entstehen, wenn die Molekülwolke während der Sternentstehung aufbricht. Vieles, was wir über Sternmassen wissen, stammt aus binären Systemen, da es nicht möglich ist, die Masse eines einzelnen Sterns direkt zu messen. Die Methoden zum Nachweis dieser Systeme, wie Dopplerspektroskopie und Transite, sind auch nützlich bei der Entdeckung extrasolarer Planeten.

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