Die meisten Sterne sind single?

UMa

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Hallo,

ich nehme Bezug auf folgende Astronews-Meldung
http://www.astronews.com/news/artikel/2006/02/0602-001.shtml

Das Paper findet sich hier:
http://fr.arxiv.org/abs/astro-ph/0601375

Könnte es sein das der Autor dieses Papers mit der Definition seiner single star fraction (SSF) folgendem Effekt zum Opfer gefallen ist?

Annahme nur A und M Sterne
10% der Systeme sind einzelne A Sterne
80% der Systeme sind Doppelsterne aus A und M Sternen
10% der Systeme sind einzelne M Sterne

Der Anteil der A und M Sterne in Mehrfachsystem ist aus Symetriegründen offensichtlich gleich.
Lada würde so zählen:
90% der Systeme sind A sterne davon haben 80/90 einen Begleiter, 11% single Sterne.
10% der Systeme sind M Systeme, keiner mit Begleiter, 100% single Sterne.

Grüße UMa
 

Bynaus

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Das glaube ich nicht: Das würde ja bedeuten, dass es insgesamt gleich viele A wie M Sterne gibt (lassen wir Drei- und Mehrfachsysteme aussen vor). Das wiederspricht den Beobachtungen.
 

UMa

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Hallo Bynaus,

das mit den A und M Sternen war doch nur ein theoretisches Beispiel zu Verdeutlichung des Effektes.

Ich kann ja mal die Anteile der single Sterne für die nächsten Sterne ausrechnen.

Grüße UMa
 

UMa

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Hallo Bynaus,

hier kommen echte Zahlen. Alle Sterne bis 7.5pc.
3 Klassen
OBAFGK D (D=WD waren ja mal BAFG-Sterne)
M
LT d.h. BDs -> mit berücksichtigt d.h. z.B. eps Indi A ist in 3fach Syst)

Anzahl der Sterne in x-Fach Systemen:
OBAFGK D in 1fach: 17 = 39±7%
OBAFGK D in 2fach: 15 = 34±7%
OBAFGK D in >2fach: 12 = 27±7%
M in 1fach: 65 = 47±4%
M in 2fach: 47 = 34±4%
M in >2fach: 25 = 18±3%
(+10 LT)

Unterschied in 1fach zwischen M und OBAFGK D:
8±8% (nicht signifikant, Sternzahl zu gering)

Die meisten Sterne befinden sich in 2 und mehrfach Systemen
Gesamt Anteil der Sterne (191) mit BD:
in 1fach: 87 = 46±4%
in 2fach: 64 = 34±3%
in 3fach: 27 = 14±3%
in 4fach: 8 = 4±1%
in 5fach: 5 = 3±1%

Aber die meisten Systeme sind einfach:
131 Systeme dabei:
1fache: 87 = 66±4%
2fache: 32 = 24±4%
3fache: 9 = 7±2%
4fache: 2 = 2±1%
5fache: 1 = 1±1%


Grüße UMa

PS: Die Fehlergrenzen sind vermutlich zu gering, da ich (unzutreffenderweise) Unabhängigkeit angenommen habe. Sonst wirds zu kompliziert.
 

Bynaus

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@MiniAstrophysikerin: Stimmt genau.

@UMa:

das mit den A und M Sternen war doch nur ein theoretisches Beispiel zu Verdeutlichung des Effektes.

Das war mir schon klar. (gib mir etwas Zeit für eine ausführlichere Antwort, ok?)
 

Bynaus

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Also, nochmals:

Ladas Fazit war ja: "two thirds of all (main sequence) primary stars
currently residing in the Galactic disk are single stars"


Berechnet hat er das folgendermassen:

SSF(total) = SSF(<M) * ETF + SSF(M) * MTF

Dabei ist SSF(total) der gesuchte Anteil von Einzelsternen an allen Sternen, SSF(<M) der Anteil von Einzelsternen bei OBAFGK Sternen, ETF der Anteil von OFAGK Sternen an der gesamten Sternanzahl (also 1 - MTF), SSF(M) der Anteil von Einzelsternen bei M-Sternen und MTF der Anteil von M Sternen an der ganzen Sternanzahl.

Wende ich dies jetzt auf deine Zahlen an, erhalte ich folgendes:

SSF(<M) = 17/44 = 38.6%
ETF = 1 - MTF = 44/181 = 24.3%
SSF(M) = 65/137 = 47.4%
MTF = 137/181 = 67.9%

SSF(total) = 17/44 * 44/181 + 93/137 * 137/181 = 17/181 + 93/181 = 0.6077 = 60.8% > 50% q.e.d.

(nicht zu vergessen, dass M-Einzelsterne und BDs unter allen hier genannten Typen am schwersten zu entdecken sind - es könnten also noch sehr viele von ihnen existieren, ohne dass wir sie kennen. Allerdings müssen wir das gar nicht annehmen, um auf SSF(total) > 50% zu kommen.)
 

UMa

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Hallo Bynaus,

Ladas Fazit war ja: "two thirds of all (main sequence) primary stars
currently residing in the Galactic disk are single stars"
Genau das ist ja auch mein Ergebnis:
Aber die meisten Systeme sind einfach:
131 Systeme dabei:
1fache: 87 = 66±4%

Wie kommst du denn auf die 93 in deiner Rechnung?
Ich würde das so berechnen:
SSF*(total) = SSF*(<M) * ETF* + SSF*(M) * MTF*
SSF*(total) = 17/44 * 44/181 + 65/137 * 137/181=45.3%

Ich habe die SSF und MTF mit einem * (Stern) versehen um zu untersteichen, dass es sich hier um die größen bezüglich der Sterne und nicht der System handelt. Lada rechnet aber mit Sternsystemen und nicht mit Sternen. Dann ist die SSF natürlich größer.
Ich werde die Anteile nochmal nach Ladas Methode berechnen.

Grüße UMa
 

Bynaus

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Genau das ist ja auch mein Ergebnis:

Nicht ganz: Du redest von Systemen, er von Sternen. Nach ihm befinden sich 2/3 aller Sterne in der Galaxis in Einfachsternsystemen. Nach dir sind 2/3 aller Sternsysteme in der Galaxis Einfachsternsysteme.

Woher die 93 kommen, weiss ich auch nicht (???) - du hast recht, es müsste 65 heissen. Hm, das Ergebnis ist also <50%...

Lada verwendet aber andere Zahlen: nach ihm ist die MTF höher als 67.9% (wie hier), sie liegt zwischen 73 und 78% (Muench et al., Miller-Scalo). SSF(<M) ist nach ihm (gemäss Duquennoy & Mayor) = 43%, und SSF(M) ist 74% gemäss Delfosse et al. Damit hat man natürlich andere Zahlen:

27(22?)% * 43% + 73(78?)% * 74% = 65.6 / 67.2%.

Seltsam ist nur, dass man ja vermuten würde, dass die Anzahl M-Sterne gerade in Sonnenähe besser bekannt sein dürfte als für die ganze Galaxis. Aber dabei (MTF gemäss Muench et al, Miller-Scalo) handelt es sich vermutlich um Extrapolationen mit der Sternmasse-Häufigkeits-Funktion.
 

UMa

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Hallo Bynaus,

1000. Post, Gratulation. :)

Ich glaube Lada redet von Sternen meint aber Sternsysteme.
Meine Statistik, die nach M-Zwergen unterscheidet geht von Sternen aus, die ander kommt noch. Der wahre Anteil der M-Zwergen an Sternen (ohne BD) muss zwischen 70-75% liegen, wie man aus der nahen Sonnenumgebung hochrechnen kann. Bei 7.5pc ist es schon nicht mehr komplett.
Der Anteil der M-Systeme an den System muss niedriger sein (siehe theoretische Beispiel oben). Genau den müsste Lada aber verwenden, das sich seine SSF ja auf Systeme bzw. primary stars bezieht. Das scheint er aber nicht zu tun und verwendet anscheinend den Anteil der M-Zwerge an den Sternen um die SSF für Systeme auf alle Systeme hochzurechenen.
Wie gesagt, die Berechnung für Systeme für den 7.5pc Bereich kommt noch.

Grüße UMa
 

UMa

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Hallo Bynaus,

hier kommt die Auswertung nach der Lada-Methode.
Bemerkung bei WD-M Doppelsternen habe ich immer den WD als Hauptkomponente angesehen obwohl er dunkler ist. Dies trat 2 mal auf.

Anzahl der Systeme mit OBAFGK D-Hauptkomponente
33 Systeme, dabei:
1fache: 16 = 48±9%
2fache: 10 = 30±8%
3fache: 6 = 18±7%
4fache: 1 = 3±3%
5fache: 0 = 0±3%

Anzahl der Systme ohne OBAFGK D Stern, aber mit M-Hauptkomponente:
93 Systeme, dabei:
1fache: 66 = 71±5%
2fache: 22 = 24±4%
3fache: 3 = 3±2%
4fache: 1 = 1±1%
5fache: 1 = 1±1%

hier sieht man, in Folge des systematischen Effekts (M-Sterne in Systemen mit OBAFGK D-Hauptkomponente werden nicht berücksichtigt) einen deutlich geringeren Anteil an M-Sternen in Mehrfachsystemen.

Und 5 single LT-Zwerge.

zusammen, alles Systeme:
131 Systeme dabei (5 single LT-Zwerge eingeschlossen):
1fache: 87 = 66±4%
2fache: 32 = 24±4%
3fache: 9 = 7±2%
4fache: 2 = 2±1%
5fache: 1 = 1±1%

Anteil der M Sternsysteme an allen ohne/mit LT-Zwergen:
74±4%/71±4% (unerwarteterweise höher)
an Mehrfachsystemen
1fache: 80±4%/76±5%
2fache: 69±8%
3fache: 33±16%
4fache: (50±35%)
5fache: (100±50%)

Zusammenfassung:
Anteil der einzelnen Sterne an allen Sternen dieses Typs (SSF*):
OBAFGK D 39±7%
M 47±4%

Anteil der Einzelsternsysteme an allen Systemen mit gleicher Hauptkomponente (SSF nach Lada)
OBAFGK D 48±9%
M 71±5%

Grüße UMa
 
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