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Physische Doppelsterne


Physische Doppelsterne sind zwei oder auch mehrere Sterne, die gravitativ aneinander gebunden sind und damit zusammengehören. Dabei umkreisen zwei oder auch mehrere Sterne einen gemeinsamen Schwerpunkt, auch Baryzentrum genannt.

Vereinfachend wird oft eine Darstellung gezeigt, in der der leichtere Stern den schwereren umkreist, was auch zulässig ist.


doppelstern0.jpg

Die vereinfachte Darstellung
der leichtere Stern umkreist den schwereren
© Mario Lehwald


Viel interessanter ist aber, wie die wirklichen Bahnen aussehen. Besonders zu den weiter unten gezeigten Drei- und Vierfachsternsystemen findet man kaum Darstellungen.

In Wirklichkeit umkreisen sich Doppelsterne auf elliptischen Bahnen, so wie es die folgenden Grafiken zeigen.


doppelstern1.jpg

Zwei Sterne umkreisen sich auf elliptischen Bahnen,
wobei der massereichere Stern auf der kleineren Ellipse kreist
© Mario Lehwald


doppelstern_periastron.jpg

Im Periastron haben beide Sterne ihre größte Annäherung
© Mario Lehwald


doppelstern_apastron.jpg

Im Apastron haben beide Sterne ihren größten Abstand
© Mario Lehwald


Dabei ergeben sich folgende Gesetzmäßigkeiten:

  1. Beide Bahnellipsen liegen in der gleichen Ebene
  2. Beide Bahnellipsen haben die gleiche Exzentrizität
  3. Der massereichere Stern bewegt sich immer auf der kleineren Ellipse mit einer geringeren Geschwindigkeit
  4. Das Baryzentrum fällt immer mit den Brennpunkten der beiden Bahnellipsen zusammen
  5. Beide Sterne bewegen sich so, daß eine Verbindungslinie zwischen ihnen stets durch das Baryzentrum verläuft
  6. Die beiden Sterne bewegen im Punkt ihrer größten Annäherung (Periastron) am schnellsten
  7. Im Punkt ihres größten Abstandes (Apastron) bewegen sich die beiden Sterne am langsamsten

Die folgende Animation zeigt die Bewegung zwei sich umkreisender Sterne:


doppelstern1.gif

Zwei Sterne umkreisen sich auf elliptischen Bahnen
© Darstellung in Celestia


Eine andere Möglichkeit, die aber recht selten vorkommt, ist eine Umkreisung beider Sterne auf kreisförmigen Bahnen, so wie es bei dem Doppelsternsystem Groombridge 34 A / B der Fall ist:


doppelstern2.jpg

Zwei Sterne umkreisen sich auf kreisförmigen Bahnen
© Mario Lehwald


doppelstern2.gif

Zwei Sterne umkreisen sich auf kreisförmigen Bahnen
© Darstellung in Celestia


Das nächste Beispiel zeigt ein Dreifachsternsystem wie z. B. Gliese 866. Im Prinzip ist es das gleiche wie oben, nur das sich in diesem Fall auf der einen Ellipse zwei Sterne eng umkreisen.


doppelstern3.jpg

Dreifachsternsystem
© Mario Lehwald


doppelstern3.gif

Drei Sterne umkreisen sich auf elliptischen Bahnen
© Darstellung in Celestia


Das nächste Beispiel zeigt ein Vierfachsternsystem wie z. B. Epsilon Lyrae oder Mizar. Bei einem solchen umkreisen sich jeweils zwei enge Doppelsterne auf elliptischen Bahnen.


doppelstern4.jpg

Vierfachsternsystem
© Mario Lehwald


Das letzte Beispiel zeigt ein seltenes Fünffachsternsystem. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie ein solches System aufgebaut sein kann. Bei diesem Beispiel umkreisen sich jeweils zwei enge Doppelsterne auf elliptischen Bahnen, wobei ein Sternpaar von einem weiteren Stern umkreist wird.


doppelstern5.jpg

Fünffachsternsystem
© Mario Lehwald

© Copyright: 1998-2017 Mario Lehwald
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