Begleiter eines Riesensterns auf Tuchfühlung

**Spock** · 12.03.2014, 13:41

Hallo,

soeben habe ich hier: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell...014-03-12.html
und in anderen Artikeln gelesen, dass ein kürzlich neu entdeckter Hyperriese (HR 5171 A) einen Begleiter hat, der ihn so nahe umkreist, dass er ihn berührt. Vielleicht wird das ja noch ein Artikel in astronews.com.
-Durchmesser Hauptstern: 1.300 x Sonnendurchmesser
-Umlauf des Begleitsterns: 1.300 Tage

Müsste bei dieser Nähe der Begleitstern nicht in seinen Hauptstern stürzen?

Ich hab mal versucht zu rechnen, mit welcher Geschwindigkeit der Begleiter um seinen Hauptstern dann rast.
Wenn der Begleiter direkt auf dem Durchmesser seines Hauptsterns kreisen würde, hätte dieser Begleiter eine Geschwindigkeit von gerade mal rd. 50km/s. Das wäre dann doch ziemlich langsam. Oder könnte der Begleiter besonders "leicht" sein? Oder ich habe mich verrechnet, denn "gefühlt" hätte ich gesagt, dass der Begleiter so hohen Fliehkräften aufgrund einer sehr hohen Orbitalgeschwindigkeit ausgesetzt sein müsste, dass er auseinader reißt.

Schönen Gruss
Thomas

**ralfkannenberg** · 12.03.2014, 14:27

Zitat von Spock

soeben habe ich hier: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell...014-03-12.html
und in anderen Artikeln gelesen, dass ein kürzlich neu entdeckter Hyperriese (HR 5171 A) einen Begleiter hat, der ihn so nahe umkreist, dass er ihn berührt. Vielleicht wird das ja noch ein Artikel in astronews.com.
-Durchmesser Hauptstern: 1.300 x Sonnendurchmesser
-Umlauf des Begleitsterns: 1.300 Tage

Müsste bei dieser Nähe der Begleitstern nicht in seinen Hauptstern stürzen?

Hallo Thomas,

ich habe nun Deine Rechnung nicht nachgerechnet, nur soviel: wenn unsere an sich eher massenarme Sonne sich in einigen Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen aufbläht, so wird ihre Oberfläche in etwa bei der Mars-Umlaufbahn sein.

Die Masse der künftigen Sonne wird dann geringfügig kleiner als die Masse der heutigen Sonne sein, dennoch stürzt der Mars nicht in die Sonne. Die weiter innen laufenden Erde übrigens auch nicht, und die beiden noch weiter innen laufenden Planeten Venus und Merkur auch nicht.

Freundliche Grüsse, Ralf

**SFF-TWRiker** · 12.03.2014, 15:31

Hallo Thomas,

Beim Nachrechnen der Orbitalgeschwindigkeit bin ich auch auf 50,6 Km/s gekommen.
Die Nähe ist nicht das große Problem. Bei Gravitation geht es um den Abstand der Masseschwerpunkte (hier über 900 Miokm oder gut 6 AU) und die Massen. Ich gehe davon aus, dass HR 5171 A eine ähnliche Masse wie Rho Cassiopeiae, nämlich ca 40 Sonnenmassen hat. Da Gravitation im Quadrat des Abstandes abnimmt wirkt HR 5171 A auf seinen Begleiter ähnlich stark wie die Sonne auf die Erde, die sich mit rund 29,8 km/s um die Sonne bewegt.

Wo wir schon bei Zahlen sind:
1300facher Radius bedeutet 9,2 Milliardenfaches Sonnenvolumen und bei einer Sonnendichte von 1,408 g/cm³ bedeutet das bei HR 5171 A und 40 Sonnenmassen eine Dichte von nur 0,000.000.005 g/cm³ (in Worten ein zweihundertmillionstel g/cm³).

**Bynaus** · 12.03.2014, 16:45

Ja, die geringe Dichte erklärt, warum Planeten sowas überleben können. Es gab hier kürzlich einen Artikel über Rote Riesen, die einen Neutronensternbegleiter "verschluckt" haben. Auch das ist möglich, eben weil solche Riesensterne extrem dünne Atmosphären haben. Man darf nicht vergessen, dass in diesen Sternen die Kernfusion natürlich nur ganz in der Mitte stattfindet - darüber ist nur heisser Wasserstoff, sozusagen.

Natürlich, über sehr lange Zeiträume betrachtet, oder wenn das umkreisende Objekt tief genug im Stern drin ist (schliesslich nimmt die Dichte nach innen zu), kommt es irgendwann zum Absturz. Aber da die Rote Riesen Phase relativ kurz dauert, darf ein Planet hoffen, sie zu überstehen, auch wenn er vorübergehend verschluckt wird.

@Ralf: soviel ich weiss sind sich die Modelle der Rote Riesen Phase der Sonne dahingehend einig, dass Mars sicher überlebt, Merkur jedoch sicher zerstört wird. Dazwischen (Erde, Venus) ist alles möglich.

**ralfkannenberg** · 12.03.2014, 16:59

Zitat von Bynaus

Ja, die geringe Dichte erklärt, warum Planeten sowas überleben können. Es gab hier kürzlich einen Artikel über Rote Riesen, die einen Neutronensternbegleiter "verschluckt" haben. Auch das ist möglich, eben weil solche Riesensterne extrem dünne Atmosphären haben. Man darf nicht vergessen, dass in diesen Sternen die Kernfusion natürlich nur ganz in der Mitte stattfindet - darüber ist nur heisser Wasserstoff, sozusagen.

Hallo Bynaus,

ein bisschen Pedanterie: falls der Neutronenstern-"Begleiter" immer noch der Zentralstern ist wie beispielsweise bei diesem Dreifach-System entarteter Sterne, so reicht einfach die Hülle des Roten Riesen bis zum Neuteronenstern hinaus. Ich finde die offizielle Wortwahl "common envelope", also "gemeinsame Hülle", sehr anschaulich.

Zitat von Bynaus

Natürlich, über sehr lange Zeiträume betrachtet, oder wenn das umkreisende Objekt tief genug im Stern drin ist (schliesslich nimmt die Dichte nach innen zu), kommt es irgendwann zum Absturz. Aber da die Rote Riesen Phase relativ kurz dauert, darf ein Planet hoffen, sie zu überstehen, auch wenn er vorübergehend verschluckt wird.

Hier ist noch anzumerken, dass es in der Hülle nicht so heiss ist, d.h. der Planet wird nicht einfach so verdampft, auch wenn er während dieser Zeit natürlich nicht "habitabel" ist.

Zitat von Bynaus

@Ralf: soviel ich weiss sind sich die Modelle der Rote Riesen Phase der Sonne dahingehend einig, dass Mars sicher überlebt, Merkur jedoch sicher zerstört wird. Dazwischen (Erde, Venus) ist alles möglich.

Das entspricht auch meinem Kenntnisstand; ich hatte aber nur anschaulich ergänzen wollen, dass die Masse unserer jetzigen Sonne vergleichbar mit derjenigen ist, wenn sie ein Roter Riese ist. Da die Orbitalgeschwindigkeit bei hinreichend massearmen Komponenten, zu denen die Planeten gehören, nur vom Abstand abhängt, haben also die 4 inneren Planeten unseres Sonnensystems ebenfalls Orbitalgeschwindigkeiten, bei denen sie nicht zerrissen werden. Es ist also "gefühlt" nicht überraschend, wenn Planeten in diesem Abstand nicht zerrissen werden.

Für eine genauere Betrachtung muss man natürlich beachten, dass unsere Sonne eine viel kleinere Masse als der Zentralstern im Fachartikel hat.

Freundliche Grüsse, Ralf

**Bynaus** · 13.03.2014, 10:27

Es ist also "gefühlt" nicht überraschend, wenn Planeten in diesem Abstand nicht zerrissen werden.

Nun, "zerreissen" bezieht sich auf die Roche-Grenze. Aber genau dort enden Planeten schliesslich, wenn ihr Orbit aufgrund der Reibung mit der ausgedehnten Atmosphäre des Roten Riesen spiralförmig zerfällt.

Wobei bei Temperaturen von über 3000 Grad im Inneren einer Roten Riesen Atmosphäre mit der Zeit natürlich auch die Verdampfung des Planeten selbst eine Rolle spielt.