Kepler (das Weltraumteleskop, nicht der Astronom aus dem 17. Jahrhundert) ist ja hauptsächlich dafür da, um neue Planeten zu entdecken. Und das macht das Teleskop auch mit großem Erfolg. Aber es gibt auch noch andere Sachen, die das Teleskop entdecken kann. Denn eigentlich beobachtet es ja “nur” die Veränderung in den Helligkeiten der Sterne. Man kann daraus natürlich die Existenz von Planeten ableiten. Man kann aber auch jede Menge andere Sachen machen und neben seinem Hauptjob hat Kepler deswegen auch noch einige “Hobbies”: Ins Innere der Sterne schauen, zum Beispiel. Oder die Suche nach Dreifachsternsystemen…

Wir wissen, dass die meisten Sterne nicht allein sind. Unsere Sonne ist eine Ausnahme von der Regel (auch wenn prinzipiell die Chance besteht, dass auch sie einen Begleiter hat). Da Sterne aus sehr großen Gaswolken entstehen, haben sie immer auch viele Geschwister. Die Wolken sind groß genug, um dutzende und hunderte Sterne auf einmal entstehen zu lassen und dabei werden häufig Systeme aus zwei oder mehreren Sternen gebildet. Wenn wir die Sterne verstehen wollen, dann dürfen wir uns nicht nur an unserer einsamen Sonne orientieren, sondern müssen auch die vielen Doppel- und Mehrfachsterne berücksichtigen. Denn dort passieren interessante Dinge. Bestimmte Arten von Supernova-Explosionen gibt es nur in Doppelsternsysteme: Wenn ein Stern vor dem anderen stirbt und zu einem weißen Zwerg wird, kann Material das vom noch aktiven Stern zum toten Stern fließt, ihn noch einmal zum Leben erwecken und zu einer gewaltigen Explosion führen. Die Interaktion mehrerer Sterne kann die Bahnen von Planeten in solchen Systemen beeinflussen. Doppelsterne sind für die Existenz hyperschneller Sterne verantwortlich. Und so weiter. Es ist wichtig, Mehrfachsterne zu verstehen – aber dazu muss man sie zuerst einmal finden. Noch kennt man nicht allzu viele. Acrux im Kreuz des Südens ist zum Beispiel ein Dreifachstern und auch der prominente Polarstern besteht eigentlich aus drei Komponenten:

Mehrfachsterne zu finden ist nicht so einfach wie es klingt. Nur weil zwei Sterne am Himmel knapp nebeneinander stehen, muss es sich nicht um einen Doppelstern handeln. Die Sterne können auch tausende Lichtjahre voneinander entfernt sein und nur die Perspektive lässt sie uns als Nachbarn erscheinen. Man muss aufwendige Messungen anstellen, um sicher sein zu können, das es wirklich ein Paar ist. Viele Sterne sind sich außerdem auch viel zu nahe, um sie als die Doppel- oder Mehrfachsterne zu sehen, die sie sind. Man sieht nur einen hellen Punkt, nicht mehr. Und viele helle Sterne haben kleinere, dunklere Begleiter, die kaum zu sehen sind. Und hier kommt Kepler ins Spiel! Denn auch Planeten sind kleine, dunkle Begleiter und die zu finden ist schließlich der Job des Weltraumteleskops.

Kepler beobachtet die Helligkeit der Sterne und wenn die sich periodisch ändert, dann stehen die Chancen gut, dass die Änderungen von einem Planeten verursacht werden. Einem Planeten, der von uns aus gesehen immer wieder vor dem Stern vorbei zieht und dabei ein wenig seines Lichts abblockt. Aber was ein kleiner Planet kann, kann ein großer Stern natürlich viel besser. Wenn zwei Sterne eines Doppelsternsystems sich gegenseitig umkreisen, dann verursachen sie dabei natürlich auch Helligkeitsänderungen. Diese Änderungen sind normalerweise viel deutlicher zu sehen als die winzigen Variationen, die von den Planeten verursacht werden. Kepler kann sie gut beobachten und genau das machen die Wissenschaftler auch.

Sie haben einen Katalog von 2000 dieser “Bedeckungsveränderlicher”, wie der offizielle Name dieser Art von Doppelsternen lautet, zusammengestellt. Diese Sterne wurden mit Kepler beobachtet – denn man wollte noch mehr Sterne finden. Denn bei vielen Doppelsternen hat man ein Problem. Die Doppelsterne sind so nahe beieinander, dass sie unmöglich so entstanden sein können. Denn die Gaswolken, aus denen sie sich gebildet haben, waren viel größer als die Sterne es sind und daher zwangsläufig weiter auseinander. Die Sterne müssen sich erst später nahe gekommen sein. Aber wie? Eine These lautet, dass ein dritter Stern verantwortlich ist. Die gravitativen Störungen dieses dritten Sterns sorgen dann dafür, dass die beiden Sterne immer enger aneinander rücken und so schließlich einen “ultrakompakten Doppelstern” bilden.

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Kommentare (9)

  1. #1 THeintz
    Jena
    13. Februar 2013

    Mal wieder ein sehr interessanter Beitrag – Danke!

  2. #2 Anwalts_Liebling
    13. Februar 2013

    @FF: schon witzig, das die NASA die Fotos/Bilder zur “Ortsbestimmung” mit den Umrissen von (astrologischen) Sternbildern versieht *lol*. Grosser Bär/Wagen und sein kleiner Bruder.. tststs *unfassbar*

  3. #3 jojo
    Pott
    13. Februar 2013

    sorry,2 mal zuviel entdecken…..
    sie werden keine veränderungen melden können,z.b. ein energiefeld oder turbulenzen?

  4. #4 Florian Freistetter
    13. Februar 2013

    @Anwalts_Liebling: Wieso “Unfassbar?” An Sternbildern ist nichts “astrologisch”; genausowenig wie die Sterne astrologisch sind, nur weil sie auch bei den Astrologen auftauchen. Sternbilder sind halt ein guter Weg, sich am Himmel zu orientieren.Abgesehen davon ist der Große Wagen nur ein Asterismus, kein Sternbild.
    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2012/11/21/sternbilder-wissenschaftlich-uninteressant-aber-trotzdem-ziemlich-cool/
    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2008/11/04/sternbilder-und-sternzeichen/

  5. #5 klauszwingenberger
    13. Februar 2013

    Es ist auf Ansichten von Ausschnitten eines kompletten Sternenhimmels auch sehr schwer, die Umrisse von Sternbildern zu erkennen, wenn es keine Hilfslinien gibt – oder so auffällige Muster wie den “Big Dipper”. Beim Blick auf den Kartenausschnitt oder ein Übersichtsfoto fehlen nämlich Bezugsgrößen, die man unter freiem Himmel hat: hauptsächlich die Ausdehnung, die räumliche Lage und Orientierung, aber auch die etwas weiter abgelegenen “Wegweiser”.

  6. #6 Stefan
    14. Februar 2013

    Hallo,

    ich hätt mal eine amateurhafte Frage. Wie kann es sein dass man bei all den unglaublichen Sachen die man heute beobachten kann immer noch nicht sicher ist ob unsere Sonne einen Begleiter hat?

  7. #7 klauszwingenberger
    14. Februar 2013

    @ Stefan:

    Soweit ich – auch Amateur – das verfolgt habe, besteht da auch keine Sicherheit; es spricht nur auch so gut wie nichts dafür.

    Wenn es einen stellaren Begleiter geben sollte, dann kann es allenfalls ein brauner oder sehr leichtgewichtiger roter Zwerg sein, sonst wäre er längst aufgefallen. Wegen der inzwischen sehr tiefreichenden Durchmusterungen und der aktuellen Abwesenheit von sichtbaren gravitativen Störungen müsste die Bahn müsste sehr exzentrisch mit einem Aphel von mindestens einem Lichtjahr sein. Nota bene: Proxima Centauri ist als roter Zwerg auf eine Distanz von knapp vier Lichtjahren shon problemlos beobachtbar. Nicht gerade mit dem Vierzöller daheim, aber für ein gut eingerichtetes Observatorium.

    Alles, was für eine hypothetische Existenz sprechen könnte, waren Daten aus Biologie und Geologie, nicht aber aus der Astronomie. Man meinte nämlich, eine bestimmte Periodizität von erdgeschichtlichen Katastrophenereignissen feststellen zu können, und als Ursache dachte man sich wiederkehrende gravitative Störungen von Asteroiden und Kometenkernen in der Oortschen Wolke durch einen Sommenbegleitstern. Es ist aber sehr zweifelhaft, ob die beobachteten Periodizitäten so überhaupt existieren, oder ob es einfach nur Beobachtungsartefakte sind.

  8. #8 Stefan
    14. Februar 2013

    @ klauszwingenberger

    Vielen Dank für die schnelle Antwort
    hört sich gar nicht amateuthaft an 🙂

  9. […] Doppelsterne entstehen auch weiter voneinander entfernt und nähern sich erst später an (da ist meistens noch ein dritter Stern beteiligt). Die Entdeckung von Spitzer und Hubble ist also durchaus bemerkenswert und vor allem wichtig, wenn […]