Messung von Abstand und Positionswinkel mit Amateurmitteln
Mehr als die Hälfte aller Sterne sind Doppel- oder sogar Mehrfachsternsysteme. In diesem Sinne ist unsere Sonne als Einzelstern fast schon eine Ausnahme. Am Himmel können auch mit Amateur-Teleskopen zahllose Doppelsterne beobachtet werden. Im Gegensatz zu vielen anderen astronomischen Objekten wohnt den Doppelsternsystemen eine gewissen Eigendynamik inne, während andere astronomische Objekte über Jahre, Jahrzehnte und länger vollständig statisch erscheinen.
Je nach Doppelsternsystem kann bereits innerhalb weniger Jahre eine Bewegung der Komponenten messbar sein, auch mit Amateurmitteln. Zahlreiche Messungen über Jahre oder sogar Jahrzehnte dienen als Grundlage zur Bestimmung der Bahnparameter des Doppelsternsystems, worüber dann wiederum die Massen der beteiligten Sterne genauer bestimmt werden können.
Doppelsternsysteme lassen sich grundsätzlich in physische und optische Systeme unterteilen. Physische Doppelsterne sind gravitativ aneinander gebunden; die beteiligten Sterne umkreisen einander. Im Gegensatz dazu erscheinen optische Doppelsterne am Himmel nur zufällig dicht nebeneinander, während sich die Sterne in ganz unterschiedlichen Entfernungen von der Erde befinden.
Interessant für die messtechnische Erfassung sind nur die physischen, also echten Doppelsterne, und auch nur dann, wenn sie noch mit Amateurmitteln erfasst werden können. Spektroskopische oder astrometrische Doppelsterne stehen in der Regel so dicht beieinander, dass sie nicht mehr mit Amateurmitteln getrennt und vermessen werden können.
Die von der Erde aus sichtbaren Doppelsterne werden zunächst in zwei Dimensionen erfasst, da sich der Himmel über uns kugelförmig erstreckt. Die tatsächlichen dreidimensionalen Bewegungen von Doppelsternen lassen sich zwar möglicherweise auch ermitteln, jedoch ist dies deutlich aufwendiger. Dieser Artikel beschränkt sich auf die Erfassung von Doppelsternen und Messungen in zwei Dimensionen am Himmel, ohne die Ermittlung von Bahnparametern im dreidimensionalen Raum.
Doppelstern, Ansicht im astronomischen Fernrohr
(umgekehrt und seitenverkehrt)
Grundsätzlich werden Doppelsterne über die Separation ρ (RHO), den Abstand der Komponenten und den Positionswinkel θ (THETA) charakterisiert. Der Positionswinkel wird dabei traditionell in Grad [°] gemessen, von 0°..360° beginnend im Norden über Ost, Süd und West. Ursprung ist dabei die hellere Komponente.
ρ – (RHO) Separation/Abstand in der Regel in Bogensekunden [“]
θ – (THETA) Positionswinkel von Nord über Ost gemessen in Grad [°]
Da der Umfang dieses Artikels für eine WordPress-Seite zu groß ist, stelle ich ihn in Form eines PDF-Dokuments unten zum Download zur Verfügung. Das Dokument wird basierend auf der Creative Commons Lizenz CC-BY-NC-SA 4.0 veröffentlicht. Einige wenige Bilder in diesem Dokument sind urheberrechtlich geschützt. An den entsprechenden Stellen wird im Dokument gesondert darauf hingewiesen.
Das Dokument ist im Verlauf einiger Jahre entstanden, wird kontinuierlich weiterentwickelt und spiegelt meinen derzeitigen persönlichen Kenntnisstand zu diesem speziellen Thema wider, den ich mir im Wesentlichen auch in dieser Zeit erarbeitet habe. Alle Fehler, Unrichtigkeiten und Irrtümer in dem Dokument sind auf mich zurückzuführen. Über jegliche Art von konstruktivem Feedback würde ich mich sehr freuen!
Doppelsternanalyse mittels Gaia Daten
Im Verlauf des letzten Winters bin ich noch etwas tiefer in diese Thematik eingestiegen. Zusätzlich zu meinen eigenen Messdaten und Ergebnissen sowie den Daten aus dem Washington Double Star Catalog (WDS) nutze ich inzwischen auch intensiv die Messergebnisse des Gaia-Astrometriesatelliten. Dieser vermisst allerdings nur Einzelquellen; Beziehungen zwischen zwei vermessenen Sternen können erst nachträglich ermittelt werden. Zu diesem Zweck habe ich in den vergangenen Monaten ein Tool entwickelt – den Double Star Calculator –, das auf Basis von Gaia-Daten für enge Sternenpaare verschiedene Parameter und Ergebnisse berechnet. Das Tool ist unter → www.stella-vega.de verfügbar.
hwi68 
.svg){kind=link}