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Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden. Doppelsterne mit kurzen Orbitalperioden: Minuten bis wenige Tage → Keplersche Gesetze: Kleine Separation Nur möglich, wenn beide Komponenten kompakt sind → Ansonsten: Interaktion. Doppelsterne. (Pogge, Ohio State University). - PowerPoint PPT Presentation
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Enge, separierte Enge, separierte Doppelsternsysteme:Doppelsternsysteme:
AnalysemethodenAnalysemethoden• Doppelsterne mit kurzen Orbitalperioden:
Minuten bis wenige Tage
→ Keplersche Gesetze: Kleine Separation
• Nur möglich, wenn beide Komponenten kompakt sind
→ Ansonsten: Interaktion
DoppelsterneDoppelsterne
(Pogge, Ohio State University)
Massenfunktion
HM Cancri, WD+WD, P=5.4 min!(Roelofs et al. 2010)
Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
Orbitparameter von beiden Komponenten
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
Doppel-linige spektroskopische Doppel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter von beiden Komponenten
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
P
Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
Orbitparameter von beiden Komponenten
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
K1 K2
Doppel-linige spektroskopische Doppel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter von beiden Komponenten
1 2
2 1
M K
M K
3 3 31 2
1 2 2
1 2
(sin )( , )
2
K P M if M M
G M M
Problem unterbestimmt!
Δγ
Systemgeschwindigkeiten unterschiedlich?!
GravitationsrotverschiebungGravitationsrotverschiebung
Allgemeinen Relativitätstheorie→ Licht, das von einem massiven Objekt
emittiert wird, erfährt eine Rotverschiebung
Messbar bei WD + WD Doppelsternen
1 22
1 2
M MGz
c c R R
Δγ
Bedeckende, doppel-linige Systeme sind sehr selten
→ Ähnliche Leuchtkraft & Hoher Inklinationswinkel
(Pogge, Ohio State University)
Ein bedeckendes WZ+WZ Doppelsternsystem
P = 12 min.
M1 = 0.25 Msun
M2 = 0.55 Msun
(Brown et al. 2011,
ApJ 737, L23
(ESO bearbeitet von Geier)
Späte Hauptreihe
R ≈ 0.1 - 0.2 RO
H-Brennen
im Kern
Kaum entwickelt
Braune Zwerge
R ≈ 0.1 RO
Kein H-Brennen
im Kern
Weiße Zwerge
R ≈ 0.01 RO
Entartete C/O
oder He-Kerne
Hot Subdwarfs
R ≈ 0.1 - 0.3 RO
Horizontalast
= He-Brennen
Entstehung von sdBsEntstehung von sdBs
Extremer Massenverlust
in der Roten Riesen
Phase ist notwendig
22
Common Envelope Ejection
Andreas Irrgang,
Bamberg, 2009
Ausbildung einer gemeinsamen Hülle um beide Sterne (CE=Common Envelope)
Reibung mit der Hülle schneller Umlauf, Abstossen der Hülle
Doppel-linige spektroskopische Doppel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter von beiden Komponenten
1 2
2 1
M K
M K
3 3 31 2
1 2 2
1 2
(sin )( , )
2
K P M if M M
G M M
Masse-Radius Beziehung
1 22
1 2
M MGz
c c R R
Merger Kanal:
M1 + M2 ≥ 1.4 MO
tM [yr], P [hr],
M1,2 [MO]
tM < tHubble
1/31 27 8/3
1 2
10M
M Mt P
M M
Radialgeschwindigkeits-Halbamplitude
Umlaufperiode
K
P
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter: Nur von der Primärkomponente
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter: Nur von der Primärkomponente
K
Radialgeschwindigkeits-Halbamplitude
Umlaufperiode
K
P
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter: Nur von der Primärkomponente
P
Radialgeschwindigkeits-Halbamplitude
Umlaufperiode
K
P
Massenfunktion
Problem unterbestimmt!
sin i < 1, Annahme für M1 → Untergrenze für M2
• Ziel: Bestimmung der fundamentalen Parameter
→ M1, R1, M2, R2
• Spektralanalyse der sichtbaren Komponente (z. B. sdB) durch Vergleich mit Modellen
→ Effektivtemperatur, Schwerebeschleunigung
Sternmodelle
→ M1, R1
• Bei großen Samplen ist eine statistische Analyse möglich
• Annahme: Statistische Verteilung der Inklinationswinkel
→ Verteilung der Begleitermassen M2
→ Vergleich mit Doppelstern-Populationsmodellen
• PROBLEM: Selektionseffekte!