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Vortrag über Planetenbahnen in Doppel- und Mehrfachsternsystemen Von Julian Janker am30.06.2014.

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Präsentation zum Thema: "Vortrag über Planetenbahnen in Doppel- und Mehrfachsternsystemen Von Julian Janker am30.06.2014."—  Präsentation transkript:

1 Vortrag über Planetenbahnen in Doppel- und Mehrfachsternsystemen Von Julian Janker am

2 Gliederung 1. Was ist ein Doppelstern 1.2 Die Entstehung von Doppel-/Mehrfachsternsystemen 1.3 Allgemeines über Mehrfachsternsysteme 2.1 Geschichte der Erforschung von Doppelsternen 2.2 Planetenbahnen in Doppel- und Mehrfachsternsystemen 2.3 Einteilung von Doppelsternen 3. Beispiele 3.1 Kepler 16-b 3.2 NN Serpentis 3.3 OGLE-2013-BLG-0341

3 1.1 Was ist ein Doppelstern? - Zwei Sterne auf eigenen Bahnen um gemeinsamen Schwerpunkt - Sterne dürfen nicht zu weit auseinander stehen - Sowohl Ellipsenbahn als auch Kreisbahn möglich - Bei gleich schweren Sternen Schwerpunkt zwischen Beiden - Bei unterschiedlichem Gewicht Schwerpunkt näher an dem schwereren Stern

4 1.2 Entstehung von Doppelsternen Gruppentstehung: Zwei Sterne so nahe aneinander dass sie sich anziehen Bei Verdichtung einer Gaswolke: Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit -> Abspaltung von Materie -> Entstehung zweier oder mehrerer Sterne mit geringer Entfernung zueinander -> Anziehungskräfte

5 1.3 Allgemeines über Mehrfachsternsysteme % aller Sterne Teil eines Mehrfachsternsystems -Meist Doppelsternsystem mit größerem/schwererem Hauptstern und kleineren/leichteren/dunkleren Begleiter - - Doppelsternsystem auch Binärsystem - - Dreifachsternsystem auch Trinärsystem Entdeckung Theta Orionis von Galileo Galilei -> Beginn der Erforschung der Mehrfachsternsysteme

6 1.3 Allgemeines über Mehrfachsternsysteme - - Trinärsystem: - Doppelsternsystem im Mittelpunkt oder - Massiver Einzelstern im Mittelpunkt - - Tendenz zur Paarbildung - in Vierfachsternsystem meist 2 Doppelsterne - - Bekanntestes Doppelsternsystem: Mizar und Alkor - - Kepler 16-b ist das „erste unzweifelhaft bestätigte Beispiel eines Planeten der nicht einen, sondern zwei Sterne umkreist“ – Josh Carter, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

7 2.1 Geschichte der Erforschung von Doppelsternen - - Erste Beobachtung eines Mehrfachsterns 1617 von Galileo Galilei: Trinärsystem Theta Orionis - - Giovanni Battista Riccioli 1650: beobachtet Mizar im Großen Bären -> Erstentdeckung eines Doppelsterns? -> nur scheinbarer Doppelstern - - Christian Mayer 1779: veröffentlicht Tabelle mit 72 Doppelsternen die er entdeckt hatte -> war allerdings nicht von deren Gravitation überzeugt - - Friedrich Wilhelm Herschel ab 1779: veröffentlicht 1782 einen Katalog mit 269 Mehrfachsternen - - Friedrich Georg Wilhelm Struve in Dorpat 1822: veröffentlicht in den flogenden 15 Jahren 3 Doppelsternkataloge

8 2.1 Geschichte der Erforschung von Doppelsternen - - Königsberg 1838: Friedrich Wilhelm Bessel bestimmt die Parallaxe des Sterns 61 Cygni -> berechnete den Abstand des Sterns zu unserer Sonne auf elf Lichtjahre übernahm Johann Heinrich von Mädler die Arbeit seines Vorgängers in Dorpat: er berechnete erste Umlaufbahnen von Doppelsternen

9 2.2 Planetenbahnen in Mehrfachsternsystemen - - Instabil aufgrund mehrerer Anziehungskräfte - - Planet wird meist aus dem System geschleudert oder wird in die Sterne gezogen

10 Möglichkeiten für stabile Planetenbahnen in Mehrfachsternsystemen: - - Planetenbahnen des S-Typs - - Planetenbahnen des P-Typs

11 Planetenbahnen des S-Typs -Beide Sterne bewegen sich in großen Abstand zueinander um den gemeinsamen Schwerpunkt -> schwache gravitative Einflüsse aufeinander - Planet kann dadurch eine stabile Bahn um einen der Sterne halten, weil er nur eine Gravitation erfährt

12 Planetenbahnen des S-Typs

13 Planetenbahnen des P-Typs - - Beide Sterne umkreisen mit geringem Abstand zueinander den gemeinsamen Schwerpunkt - - Planet kreist mit großen Abstand um den Schwerpunkt des Systems -> erfährt Gravitationen als eins wegen der großen Entfernung zum Schwerpunkt und der geringen Entfernung zwischen den Sternen - - Sara Seagers Theorie: Entfernung Planet-Schwerpunkt mindestens siebenfache Entfernung Stern 1 – Stern Kepler 16-b bewies dass der Abstand geringer sein kann, jedoch mindestens das dreifache

14 Planetenbahnen des P-Typs

15 2.3 Einteilung von Doppelsternen - - „Scheinbare“ Doppelsterne - - Physische/“Echte“ Doppelsterne

16 „Scheinbare“ Doppelsterne - - Keine Anziehungskräfte der Sterne aufeinander dank großer Entfernung - - Sehen von der Erde aus wie ein Doppelsternsystem - - Bsp. Mizar und Alkor

17 Physische/“Echte“ Doppelsterne - - Sterne beeinflussen sich gravitativ - - Bsp. Kepler 16 im Sternbild Schwan - - Können durch Entdeckungsart weiter unterteilt werden

18 Visuelle Doppelsterne - - Durch Teleskope, manchmal auch durch Auge zu erkennen - - Entdeckt durch Änderung des Winkelabstands - - Daten aus längerem Zeitraum werden in ein Polarkoordinatensystem eingetragen, wodurch sich eine ungefähre Ellipsenbahn erkennen lässt

19 Spektroskopische Doppelsterne - - Bewiesen durch Dopplereffekt -Abstand der Sterne in der Regel relativ gering -Bahngeschwindigkeit sehr hoch -Spektrometer erfasst Radialgeschwindigkeit: Dopplereffekt erkennbar

20 Astrometrische Doppelsterne - - Sterne umkreisen scheinbar leeren Raum - - Nur Primärstern zu sehen, Begleiter zu schwach - - Primärstern „wackelt“ aufgrund von Anziehungskräften

21 Photometrische Doppelsterne - - Sterne nicht durch Teleskope trennbar - - Durch Steigen und Absinken der Helligkeit erkennbar

22 3.1 Kepler 16-b - - Auch Kepler 16(AB)-b Lichtjahre von der Erde entfernt % der Jupitermasse % des Jupiterradius - - Umlaufperiode 229 Tage um System Kepler „Es ist das erste unzweifelhaft bestätigte Beispiel eines Planeten der nicht einen, sondern zwei Sterne umkreist“ –Josh Carter, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

23 3.1 Kepler 16-b - - Sternbild Schwan - - Entdeckt durch Transitmethode Näher an den Sternen als durch Seager‘s Theorie erwartet - - Temperatur -100°C bis -70°C - - Planetenbahn Typ P

24 3.2 NN Serpentis - - Kurzform: NN Ser Lichtjahre entfernt - - Besteht aus einem weißen und einem roten Zwerg - - Sternbild Schlange - - Zwei Planeten im System - - Beide Planeten Bahnen des P-Typs

25 3.2 NN Serpentis - - NN Serpentis (AB)-c: Erdmassen Tage Umlaufzeit - - NN Serpentis (AB)-d: -553 Erdmassen Tage Umlaufzeit

26 3.3 OGLE-2013-BLG Sterne und 1 Planet - - Entfernung: 2970 Lichtjahre - - Durch microlensing 2014 entdeckt - - 1,66-fache Masse der Erde - - Große Halbachse 0,7 AE - - Umlaufbahn des S-Typs - - Umlaufdauer 640 Tage

27 Quellen Siehe Facharbeit


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