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BEDECKUNGSVERÄNDERLICHE STERNE
Sternbedeckung dauert dreieinhalb Jahre
von Stefan Deiters
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23. Februar 2016

Astronomen haben ein Doppelsternsystem entdeckt, das gleich in doppelter Hinsicht einen neuen Rekord aufstellt: So verdunkelt die eine Komponente des Systems seinen Partner für dreieinhalb Jahre, zwischen den einzelnen Bedeckungen liegen zudem 69 Jahre. Die Entdeckung dieses Systems gelang nur durch Auswertung alter Archivdaten und die Mitarbeit zahlreicher Amateurastronomen.

TYC 2505-672-1

So könnte das System TYC 2505-672-1 aussehen. Bild: Jeremy Teaford / Vanderbilt University  [Großansicht]

Es ist ein recht eigentümliches System, das Astronomen in rund 10.000 Lichtjahren Entfernung von der Erde aufgespürt haben und das gleich zwei neue Rekorde aufstellt: TYC 2505-672-1 ist ein Bedeckungsveränderlicher mit der längsten je beobachteten Bedeckungsdauer, die zudem auch noch die längste bekannte Periode hat: Die eine Komponente des Systems verdeckt seinen Partner alle 69 Jahre für lange 3,5 Jahre.

Bedeckungsveränderliche bestehen aus zwei einander umkreisenden Objekten, bei denen ein Objekt das andere - von der Erde aus gesehen - regelmäßig verdunkelt. Der bisherige Rekordhalter bei den Bedeckungsveränderlichen ist der Stern Epsilon Aurigae: Hier wird ein Stern alle 27 Jahre für einen Zeitraum von 640 bis 730 Tagen etwas dunkler (astronews.com berichtete).

"Epsilon Aurigae ist uns deutlich näher und nur 2.200 Lichtjahre von der Erde entfernt", erläutert Joey Rodriguez, ein Doktorand an der Vanderbilt University, der sich mit TYC 2505-672-1 ausführlich beschäftigt hat. "Er ist zudem heller, weshalb ihn Astronomen schon sehr genau untersucht haben." Bei Epsilon Aurigae wird vermutlich ein gelber Riesenstern von einem normalen Stern umrundet, der von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben ist, bei der wir von der Erde fast genau auf die Kante blicken.

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"Eine der größten Herausforderungen der Astronomie ist es, dass sich viele wichtigen Phänomene auf astronomischen Zeitskalen abspielen, Astronomen aber in der Regel auf sehr viel kürzere, menschliche Zeitskalen beschränkt sind", erläutert Keivan Stassun, Professor für Astronomie und Physik an der Vanderbilt University. "Hier haben wir nun die seltene Gelegenheit, ein Phänomen zu untersuchen, das über viele Jahrzehnte abläuft und uns einen Einblick in die Umgebung von Sternen erlaubt, in der es die Bausteine für Planeten in einer sehr späten Phase der stellaren Entwicklung geben könnte."

Die Entdeckung gelang nur durch die Auswertung unzähliger Beobachtungen aus ganz verschiedenen Quellen. Eine wichtige Rolle spielte die Digitalisierung von Fotoplatten von Beobachtungen, die Astronomen der Harvard University in der Zeit zwischen 1890 und 1989 gemacht hatten. Der Astronomin Sumin Tang vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics fiel dabei ein ungewöhnliches Verhalten von TYC 2505-672-1 auf und sie stellte ihre Ergebnisse auf einer Tagung vor.

Den Vortrag hörte auch Rodriguez. Er war Mitglied eines Teams, das mit den beiden robotischen Teleskopen des Kilodegree Extremley Little Telescope (KELT) nach extrasolaren Planeten um helle Sterne sucht. Bei diesen Beobachtungen, so der Verdacht des Doktoranden, könnten auch aktuelle Aufnahmen von TYC 2505-672-1 gemacht worden sein. Er kontaktierte Tang und sie begannen, gemeinsam das Geheimnis von TYC 2505-672-1 zu erforschen.

Rodriguez konnte in den KELT-Archiven tatsächlich rund 9.000 Beobachtungen von TYC 2505-672-1 aufspüren und ergänzte diese mit den 1.432 Bildern von den alten Harvard-Fotoplatten aus den letzten 100 Jahren. Außerdem kontaktierte er die American Association of Variable Star Observers (AAVSO), eine Vereinigung von professionellen Astronomen und Amateurastronomen, die sich mit der Beobachtung von veränderlichen Sternen befasst. Die AAVSO konnte tatsächlich zahlreiche Beobachtungen von TYC 2505-672-1 während der letzten Verdunklung zu Beginn des Jahrzehnts beisteuern.

Die Analyse ergab, dass es sich bei TYC 2505-672-1 um ein System handeln muss, das Epsilon Aurigae ähnlich ist, aber dennoch einige wichtige Unterschiede aufweist: So dürfte es sich bei TYC 2505-672-1 um ein Paar aus zwei Roten Riesensternen handeln. Von einem allerdings ist nur noch ein relativ kleiner Kern übrig geblieben, der jedoch von einer sehr ausgedehnten Scheibe umgeben ist. Diese Scheibe ist für die lange Bedeckung verantwortlich. "Die einzige Chance diese sehr langen Bedeckungszeiten zu erhalten, ist eine ausgedehnte Scheibe aus undurchsichtigem Material", so Rodriguez. "Nichts anderes ist groß genug, um das Licht eines Sterns für mehrere Monate zu verdunkeln."

Wegen der großen Entfernung von TYC 2505-672-1 liegen nicht viele Informationen über das System vor. Die Forscher konnten aber ermitteln, dass der Begleitstern eine Oberflächentemperatur hat, die 2.000 Grad über der der Sonne liegt. Da der Stern nur etwa den halben Durchmesser der Sonne aufzuweisen scheint, kam den Astronomen der Gedanke, dass es sich um einen Roten Riesen handeln könnte, dem seine äußere Hülle verloren gegangen ist und deren Material sich dann in einer Scheibe um den Stern gesammelt hat. Allerdings ist dies nur eine Vermutung.

Die lange Zeit zwischen zwei Bedeckungen lässt sich durch die große Entfernung zwischen den beiden Partnern erklären. Sie dürfte etwa 20 Astronomische Einheiten, also das 20-Fache der Entfernung der Erde von der Sonne, betragen. "Bislang können auch die leistungsstärksten Teleskope die beiden Objekte nicht einzeln auflösen", so Rodriguez. "Hoffentlich wird der technische Fortschritt es bis 2080 möglich machen, wenn sich die nächste Bedeckung ereignen wird."

Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Astronomical Journal erscheinen wird.

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siehe auch
STELLA: Neues von Epsilon Aurigae - 13. November 2014
Sterne: Der dunkle Begleiter von Epsilon Aurigae - 14. April 2010
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Vanderbilt University
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