Diesen dritten Partner zu finden ist aber knifflig. Denn der ist weiter weg und die Chancen, dass er ebenfalls genau in der gleichen Ebene liegt wie der enge Doppelstern sind gering. Es ist also unwahrscheinlich, dass der dritte Stern Helligkeitsänderungen verursacht. Aber man kann ihm trotzdem auf die Spur kommen. Man nennt die Methode “Transitzeitvariation” und ich habe früher schon darüber geschrieben: Es handelt sich wieder um eine Methode, um Planeten zu finden, die aber auch bei Sternen funktioniert. Wenn da wirklich nur zwei Sterne sind, dann sollten sie völlig ungestört umeinander laufen. Die Verdunkelungen müssten immer in exakt den gleichen Abständen stattfinden. Ist da aber noch ein dritter Stern, gibt es Störungen. Die Gravitationskraft des dritten Sterns ändert die Position des Schwerpunkt des engen Doppelsternsystems. Das ganze System wackelt also hin und her und deswegen kommt sein Licht manchmal etwas früher an als erwartet und manchmal etwas später. Außerdem führt die Gravitation des dritten Sterns auch noch zu tatsächlichen Änderungen in den Umlaufbahnen des Doppelsternsystems was wieder die Ankunftszeit des Lichts beeinflusst.
Wenn man die Helligkeitsänderungen eines Bedeckungsveränderlichen also ganz genau misst, dann sieht man eventuell Abweichungen, die auf die Existenz eines dritten Sterns hindeuten. Genau das haben Saul Rappaport vom MIT und seine Kollegen gemacht (“Triple-Star Candidates Among the Kepler Binaries“). Sie haben zuerst ein Modell entwickelt, dass zeigt, wie sich ein Doppelstern bewegen sollte, wenn er tatsächlich nur ein Doppelstern ist. Dieses Modell haben sie dann mit den tatsächlichen Beobachtungen verglichen. Gab es Unterschiede, dann stehen die Chancen gut, dass da noch ein dritter Stern ist. Bei 39 Sternen wurden sie fündig. Hier sind ein paar der Messungen aus ihrem Artikel:
Jedes Panel zeigt einen möglichen Dreifachstern. Die schwarzen Punkte sind die Messwerte und eigentlich sollten sie alle auf der Nulllinie liegen, denn die y-Achse der Diagramme zeigt den Unterschied zwischen Modell und Beobachtung. Überall dort wo es zu periodischen Abweichungen kommt, muss ein dritter Körper sein. Die rote Kurve zeigt, wie sich der Einfluss eines dritten Sterns auswirken würde (blau und grün sind die einzelnen Anteile der oben beschriebenen Effekte wobei blau die Schwankung des Schwerpunkts und grün die Bahnänderung repräsentiert).
Die Astronomen schließen aus ihren Daten, dass 8 Prozent aller Doppelsterne einen dritten Begleitstern haben (dessen Umlaufperiode kürzer als 7 Jahre ist; um auch Sterne zu finden, die länger brauchen muss man länger beobachten). In einem nächsten Schritt müssen die Dreifachsternkandidaten nochmal ganz genau nachbeobachtet werden, um ihre Eigenschaften besser bestimmen zu können. Dann kann man auch genauere Rechnungen anstellen und herausfinden, wie die drei Sterne tatsächlich interagieren. Dann wird man auch besser verstehen, wie die ultrakompakten Doppelsterne entstanden sind – und im Endeffekt werden wir die Sterne insgesamt besser verstehen!
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