![Page 1: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/1.jpg)
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
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DoppelsterneDoppelsterne
(Pogge, Ohio State University)
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Massenfunktion
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HM Cancri, WD+WD, P=5.4 min!(Roelofs et al. 2010)
Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
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Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
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Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
Orbitparameter von beiden Komponenten
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
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Doppel-linige spektroskopische Doppel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter von beiden Komponenten
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
P
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Weiße Zwerg-Doppelsterne: Weiße Zwerg-Doppelsterne: Doppellinige SystemeDoppellinige Systeme
Orbitparameter von beiden Komponenten
(HE 1414-0848, WD+WD; Napiwotzki et al. 2002)
K1 K2
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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!
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Δγ
Systemgeschwindigkeiten unterschiedlich?!
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GravitationsrotverschiebungGravitationsrotverschiebung
Allgemeinen Relativitätstheorie→ Licht, das von einem massiven Objekt
emittiert wird, erfährt eine Rotverschiebung
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Messbar bei WD + WD Doppelsternen
1 22
1 2
M MGz
c c R R
Δγ
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Bedeckende, doppel-linige Systeme sind sehr selten
→ Ähnliche Leuchtkraft & Hoher Inklinationswinkel
(Pogge, Ohio State University)
![Page 14: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/14.jpg)
Ein bedeckendes WZ+WZ Doppelsternsystem
P = 12 min.
M1 = 0.25 Msun
M2 = 0.55 Msun
(Brown et al. 2011,
ApJ 737, L23
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(ESO bearbeitet von Geier)
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Späte Hauptreihe
R ≈ 0.1 - 0.2 RO
H-Brennen
im Kern
Kaum entwickelt
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Braune Zwerge
R ≈ 0.1 RO
Kein H-Brennen
im Kern
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Weiße Zwerge
R ≈ 0.01 RO
Entartete C/O
oder He-Kerne
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Hot Subdwarfs
R ≈ 0.1 - 0.3 RO
Horizontalast
= He-Brennen
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Entstehung von sdBsEntstehung von sdBs
Extremer Massenverlust
in der Roten Riesen
Phase ist notwendig
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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
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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
![Page 23: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/23.jpg)
Masse-Radius Beziehung
1 22
1 2
M MGz
c c R R
![Page 24: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/24.jpg)
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
![Page 25: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/25.jpg)
Radialgeschwindigkeits-Halbamplitude
Umlaufperiode
K
P
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter: Nur von der Primärkomponente
![Page 26: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/26.jpg)
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
![Page 27: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/27.jpg)
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter: Nur von der Primärkomponente
K
Radialgeschwindigkeits-Halbamplitude
Umlaufperiode
K
P
![Page 28: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/28.jpg)
Einzel-linige spektroskopische Einzel-linige spektroskopische DoppelsterneDoppelsterne
Orbitparameter: Nur von der Primärkomponente
P
Radialgeschwindigkeits-Halbamplitude
Umlaufperiode
K
P
![Page 29: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/29.jpg)
Massenfunktion
![Page 30: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/31.jpg)
Problem unterbestimmt!
![Page 32: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/32.jpg)
sin i < 1, Annahme für M1 → Untergrenze für M2
![Page 33: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/33.jpg)
• Ziel: Bestimmung der fundamentalen Parameter
→ M1, R1, M2, R2
• Spektralanalyse der sichtbaren Komponente (z. B. sdB) durch Vergleich mit Modellen
→ Effektivtemperatur, Schwerebeschleunigung
![Page 34: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/34.jpg)
Sternmodelle
→ M1, R1
![Page 35: Enge, separierte Doppelsternsysteme: Analysemethoden](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062409/568149f4550346895db72681/html5/thumbnails/35.jpg)
• Bei großen Samplen ist eine statistische Analyse möglich
• Annahme: Statistische Verteilung der Inklinationswinkel
→ Verteilung der Begleitermassen M2
→ Vergleich mit Doppelstern-Populationsmodellen
• PROBLEM: Selektionseffekte!