Farbige Doppelsterne für kleine und mittelgroße Teleskope (german
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Farbige Doppelsterne für kleine und mittelgroße Teleskope (german version) Spitzer D∗ ∗ contact: [email protected] Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeine Bemerkungen 2 2 Farben der Sterne 2 3 Beobachtungsergebnisse 4 4 Fazit 7 Zusammenfassung Neben Galaxien, Sternhaufen und diversen nebulösen Objekten zählen auch Doppelsterne zur Riege der Deep-Sky-Objekte. Wie alle anderen Sterne sieht man sie jedoch nur als Punkte, was sie uninteressant erscheinen läßt. Zahlreiche Doppelsterne werden aber zu sehr ästhetischen Objekten durch den Farbkontrast der beiden oder mehreren Komponenten. Als klassisches Beispiel sei β Cyg (Albireo) genannt. Im vorliegenden Artikel soll eine kleine Auswahl für kleine und mittelgroße Instrumente vorgestellt werden. Abstract Beside galaxies, star clusters an different kinds of diffuse objects, double stars are also deep sky objects. As any other stars they can only be seen as points - that seems to make them less interesting. But many double stars become very aesthetic objects due to the colour contrast of the components e.g. β Cyg (Albireo). The present article shows a small collection for small and medium sized telescopes. 1 Farben der Sterne 2 1 Allgemeine Bemerkungen Über die Hälfte aller Sterne befinden sich in Doppelsternsystemen. Zahlreiche von ihnen sind jedoch dem visuellen Beobachter nicht zugänglich, da oft der scheinbare Abstand beider Komponenten geringer ist als das Auflösungsvermögen des verwendeten Teleskops. Für den visuellen Beobachter sind zwei Typen von Doppelsternen von Interesse: physische und optische Doppelsterne. • Physische Doppelsterne Physische Doppelsterne sind Paare - oder allgemeiner: Mehrfachsysteme - die gravitativ aneinander gebunden sind, vergleichbar mit dem System Erde-Mond. Insbesondere folgt ihre Bewegung den Kepler’schen Gesetzen [wik14]. Dies bietet die Möglichkeit der Massenbestimmung, wenn Umlaufperioden und Bahngeometrie bekannt sind. • optische Doppelsterne Bei den optischen Doppelsternen handelt es sich um mindestens zwei Sterne, deren Sichtlinien nahe beieinander liegen und dem Beobachter „optisch“ wie ein Doppelstern erscheinen. Tatsächlich sind die Distanzen beider Sterne so groß, dass die nicht gravitativ aneinander gebunden sein können. Es gibt keine genaue Definition, wie groß der scheinbare Abstand beider Sterne sein muss um als ein optischer Doppelstern gelten zu dürfen. 2 Farben der Sterne Die möglichen Farben der Sterne sind (purpur) blau, blaßblau, weiß, blaßgelb, gelb, gelborange, orange, orangerot und rot. Purpurfarbene Sterne tauchen im Farben-HelligkeitsDiagramm nicht auf. Sie werden in dieser Reihenfolge dennoch mit aufgenommen, da einige Sterne bei der visuellen Beobachtung purpur erscheinen. Beschränkt man sich zunächst auf Doppelsterne und vernachlässigt Systeme mit drei oder mehr Mitgliedern, kann man die möglichen Farbkombinationen in einer Matrix darstellen, wie in Abb. 1. Die Farbe eines Sterns hängt mit seiner absoluten Helligkeit zusammen, wie es das Farben-Helligkeits-Diagramm vorgibt. Die Farbe des Sterns wird dargestellt durch den Farbindex B-V, wobei B die Blauhelligkeit und V die visuelle Helligkeit ist. Die zugehörigen Wellenlängen sind per Definition 445 nm für B und 551 nm für V [wik14b]. The DeepSkyJournal 2014; www.deepskyjournal.com 3 Farben der Sterne Komponente A β Cyg 24 Com π And ι Cnc Komponente B π Boo 59 And α CVn μ Cyg 37 Cet ο Cyg 1 ϑ Cnc α Her α Lib 16 Cyg β Cap 15 Aql γ Leo β Sco 61 Cyg ω Aur τ1 Hyd η Cas ξ Boo Abbildung 1: Die Martixdarstellung für Doppelsternsysteme ermöglicht sämtliche Farbkombinationen von Doppelsternen zu überblicken. Das Farbspektrum beinhaltet die Farben purpur - blau - blaßblau - weiß - blaßgelb - gelb - gelborange - orange - orangerot - rot. Die Farbe der Hauptkomponente A variiert in horizontaler, die Farbe des Begleiters in vertikaler Richtung. Einige bereits vom Autor beobachtete Objekte sind namentlich angegeben. Die Einordnung des jeweiligen Systems in der Matrix entspricht dem visuellen Farbeindruck des Autors und muss von anderen Beobachtern nicht zwangsläufig so reproduziert werden. Mögliche dritte Komponenten werden nicht berücksichtigt. The DeepSkyJournal 2014; www.deepskyjournal.com 4 Beobachtungsergebnisse 3 Beobachtungsergebnisse Es wurden bisher nicht sämtliche mögliche Farbkombinationen beobachtet. Es zeigt sich aber eine Häufung der Sterne im Bereich gelber Färbung. Dies ist nicht verwunderlich, denn der Blick auf das Farben-Helligkeits-Diagramm zeigt, dass in diesem Bereich der Riesenast von der Hauptreihe abzeigt. Die B-V-Werte, welche einem gelben Licht entsprechen, werden also von Hauptreihensternen wie von Riesen belegt. Die Beobachtungen wurden mit einem 12“-Newton sowie einem 8“-Schmidt-CassegrainTeleskop durchgeführt. Die Objekte wurden jeweils dem Auflösungsvermögen des Teleskops und den vorherrschenden Beobachtungsbedingungen angepasst. Abbildung 2: α Her Die Hauptkomponente ist ein orangeroter Stern, der Begleiter strahlt weiß. Beobachtet mit einem 12“-Newton bei 208facher Vergrößerung. Abbildung 3: 24 Com ist ein orange/purpur-farbenes Paar. Es läßt sich bereits mit 12“ Öffnung bereits bei 79-facher Vergrößerung problemlos trennen. The DeepSkyJournal 2014; www.deepskyjournal.com 5 Beobachtungsergebnisse Objekt π And β Cyg 24 Com ι CnC π Boo 59 And α CVn µ Cyg 37 Cet θ Cnc α Her α Lib 16 Cyg β Cap 52 Cyg 15 Aql γ Leo β Sco 61 Cyg ω Aur τ1 Hyd η Cas ξ Boo F Hyd o1 Cyg o Leo γ And 66 Cet θ Lyr HA * (mag) 4,3 3,4 5,2 4,1 4,9 6,1 2,9 4,7 5,2 5,4 3,5 2,7 6,0 3,4 4,2 5,5 2,4 2,6 5,3 5,0 4,6 3,4 4,8 4,7 3,8 3,5 2,3 5,7 4,4 HB * (mag) 7,1 4,7 6,3 6,9 5,8 6,7 5,5 6,9 7,8 10,0 5,4 5,2 6,2 4,7 8,7 7,2 3,6 4,5 6,1 8,2 7,3 7,4 7,0 8,2 4,8 9,5 5,0 7,7 9,1 Farbe Farbe Distanz* Komp. A Komp. B (arcsec) blaßblau purpur 36 gelborange purpur 35 orange purpur 20 orangerot purpur 31 blaßblau blaßblau 6 blau weiß 16 weiß weiß 19 blaßgelb weiß 217 gelb weiß 48 orange weiß 70 orangerot weiß 5 weiß blaßgelb 230 blaßgelb blaßgelb 39 gelb gelb 35 gelb weiß 6 gelb gelborange 38 gelborange gelborange 5 blaßblau orange 14 gelborange orange 31 weiß orangerot 5 blaßgelb rot 66 gelb rot 13 orange rot 6 orange purpur 79 gelborange weiß 338 blaßgelb weiß 85 gelborange purpur 10 gelb weiß 16 gelb weiß 100 Tabelle 1: Auswahl einiger farbiger Doppelsterne Bei der oberen Liste handelt es sich um die Objekte aus Abb. 1. Die untere Liste beinhaltet weitere Doppelsterne mit Farbkontrasten, die nicht in Abb. 1 aufgeführt sind. Die mit "*"gekennzeichneten Angaben stammen aus [DSA09]. The DeepSkyJournal 2014; www.deepskyjournal.com 6 Beobachtungsergebnisse Abbildung 4: 61 Cyg Die Hauptkomponente ist ein gelborangener Stern, der Begleiter ist orange. Beobachtet mit einem 12“-Newton bei 79facher Vergrößerung. Abbildung 5: β Cap besteht aus zwei gelbfarbenen Sternen. Beobachtet wurde mit einem 12“-Newton bei 55-facher Vergrößerung. Abbildung 6: 59 And ist ein blauweißes Paar. Sie besitzen nahezu identische Helligkeiten. Beobachtet wurde mit einem 12“-Newton bei 79-facher Vergrößerung. Abbildung 7: η Cas besteht aus einer gelben Hauptkomponente sowie einem orangeroten Begleiter. Gezeichnet an einem 12“-Newton mit 79facher Vergrößerung. The DeepSkyJournal 2014; www.deepskyjournal.com 7 Literatur 4 Fazit Doppelsterne stellen eine zu unrecht vernachlässigt Spezies unter den Deep-Sky-Objekten dar. Gerade für Beobachter, die ihr Teleskop nicht aus der Stadt transportieren können oder möchten stellen sie eine perfekte Möglichkeit dar Deep-Sky-Beobachtungen durchzuführen. Die insgesamt 100 Möglichkeiten an Farbkombinationen stellen ein breites Beobachtungsspektrum dar. Zusätzliche Helligkeitsunterschiede, welche ein Sternenpaar noch interessanter machen, kommen noch hinzu. Literatur [wik14] wikipedia: Doppelstern; Stand: April 2014 http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelstern; [wik14b] wikipedia: Photometric System; Photometric_system; Stand: April 2014 http://en.wikipedia.org/wiki/ [DSA09] Mullaney J and Tirion W: The Cambridge Double Star Atlas, Cambridge 2009 The DeepSkyJournal 2014; www.deepskyjournal.com
