Sterne in Symbiose
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08.01.2014 Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Inhaltsverzeichnis Allgemeines Sterne in Symbiose – Das Drama enger Paare Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf 03.12.2010 Das 12 Drama enger Paare Definitionen Das Hertzsprung – Russell Diagramm Entwicklungsweg Ein Stern läuft über Das Rätsel um Algol Röntgenstrahlung Quellen Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Definitionen Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Doppelstern: (Doppelsternsystem) besteht aus 2 scheinbar o. tatsächlich beieinander stehenden Sternen Symbiose: 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 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 - > 10.000 Jahre können photometrisch nachgewiesen werden 1 08.01.2014 Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf 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) 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 1779 1. Doppelsternkatalog (269 Sterne) Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf 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 08.01.2014 Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Sterne in Symbiose Das Hertzsprung – Russell - Diagramm Helena A. Sternkopf Ideal zur Entfernungsbestimmung 1913 von Henry N. Russell entwickelt (baut auf Arbeiten von E. Hertzsprung auf) Hauptreihe: meisten Sterne, stabile Phase, von blauen Riesensternen bis roten Zwerge, z.B. unsere Sonne, 0 -M Veranschaulichung d. Entwicklungsverteilung von Sternen Riesenast: alte Sterne in Phase des Heliumbrennens, G-M Aussagen über: Leuchtkraft, Spektralklasse, absol. Helligkeit. Oberflächentemperatur Weiße Zwerge: Leben praktisch abgeschlossen, BA Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Entwicklungsweg Hertzsprung – Lücke: wenig Sterne, A - G Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. Erkenntnis: Sterne bewegen sich im Laufe ihrer Lebens → versch. Stadien Verschiedene Erscheinungsformen am Himmel keine wirklichen Unterschiede → lediglich Sterne in versch. Lebensstadien Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. 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 08.01.2014 Sterne in Symbiose Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf 3. Durch heftigen Gasabstrom bildet sich eine beide Sterne umfassende Hülle. 4. Aufgrund von Reibungseffekten verliert Sekundärstern Bahndrehimpulse, dadurch verringert sich der Abstand zw. beiden Sternen. Primärkomponente erleidet großen Masseverlust. Helena A. Sternkopf Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. 5. Nach 15 Mio. Jahren wird die Primärkomponente zur Supernova 6. Übrig bleibt ein System aus Neutronen und Hauptreihenstern (1,3 und 1,6 Sonnenmassen). Die Rolle der Primär- und Sekundärkomponente wurde vertauscht Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Ein Stern läuft über Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. Das v erk nüpfte Bild k ann nicht angezeigt werden. Möglicherweise wurde die Datei v erschoben, umbenannt oder gelöscht. Stellen Sie sicher, dass die Verk nüpfung auf die k orrek te Datei und den k orrek ten Speicherort zeigt. 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 Änderung der Zustandsgrößen → eindeutige Einordnung ins HRD Verschiebung im HRD durch enormen Massetransport wechseln Primär – und Sekundärkomponente Rolle Möglichkeit zur Bestimmung der Anfangskonfiguration 4 08.01.2014 Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Das Rätsel um Algol merkwürdige Stellung im HRD Sternbild Perseus Bedeckungveränderlicher Sekundärkomponente in Entwicklung weiter als Primärkomponente B – Komponente zu hohe Helena A. Sternkopf Röntgenstrahlung Sterne in Symbiose begründet durch starken Massetransport während Entwicklungsweg Sonne könnte sich auf 165 – fache ausdehnen (roter Riese) Leuchtkraft Sterne in Symbiose häufige Positionsveränderung Helena A. Sternkopf Quellen http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelstern#Entstehung Oberfläche weißer Zwerge: Fusionsreaktionen; hohe Temp. ; Emissionen energiereicher Strahlung Röntgenphotonen mit Emax= 500eV Röntgenastronomie: „Superweichen“ Ausnahme: Röntgen – Doppelsterne Empfänger = schwarzes Loch od. Neutronenstern enormer Gewinn an Strahlungsenergie Röntgenleuchtkraft kann 20.000-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. 36-46 http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelsterne http://www.wissenschaft-schulen.de/artikel/973902 http://www.wissenschaft-schulen.de/sixcms/media.php/767/Algol-Animation1.gif http://www.wissenschaftschulen.de/sixcms/media.php/767/Eclipsing_binary_star_animation_2.gif http://www.ursusmajor.ch/images/doppelsternnasa.jpg http://www.spacetimetravel.org/xpulsar06/binary.jpg 5 08.01.2014 Sterne in Symbiose Helena A. Sternkopf Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit! :) 6
