Was ist ein Doppelstern?
Von der Erde aus gesehen gibt es eine Reihe von Sternenpaaren, die sehr nahe beieinander liegen und oft als Doppelsterne bezeichnet werden. In einigen Fällen resultiert dies aus einer zufälligen Ausrichtung zweier Sterne, die in Wirklichkeit sehr weit voneinander entfernt sind - dies wird als optisches Doppel bezeichnet. Alternativ können die Sterne nahe genug sein, um gravitativ so zu interagieren, dass sie sich gegenseitig umkreisen - dies wird als binäres Sternensystem bezeichnet. Mehrsternsysteme mit mehr als zwei Sternen, die sich gegenseitig umkreisen, sind ebenfalls möglich. Es wird angenommen, dass 85% der Sterne in unserer Galaxie in Systemen mit mehreren Sternen, einschließlich Binärdateien, vorliegen.
Es gibt eine Reihe von Beispielen für Doppelsterne beider Arten. Zeta Lyra in der Nähe des hellen Sterns Vega ist ein Beispiel für einen optischen Doppelstern - die beiden Sterne sind mit einem Fernglas unterscheidbar. Sirius A und B sowie Alpha Centauri A und B sind Beispiele für binäre Sternsysteme. Beide Systeme erscheinen mit bloßem Auge als ein einziger Stern.
Wo es möglich ist, ein binäres System mit bloßem Auge oder durch ein Teleskop in zwei separate Sterne aufzulösen, wird das System als visuelles Binärsystem bezeichnet. Diese können im Allgemeinen durch Beobachtung der Bewegungen der Sterne relativ zueinander von optischen Doppelbildern unterschieden werden. In seltenen Fällen können sich die Sterne von der Erde aus gegenseitig in den Schatten stellen, was zu einer periodischen Verringerung des Lichts der Sterne führt. Algol im Sternbild Perseus ist ein Beispiel, bei dem die alle paar Tage stattfindende Verdunkelung mit bloßem Auge sichtbar ist. Wo eine Sonnenfinsternis stattfindet, ist es möglich, die Durchmesser beider Sterne aus der Dauer der Verdunkelung zu berechnen.
In vielen Fällen erscheint ein Doppelstern als ein Stern, selbst wenn er durch ein leistungsstarkes Teleskop betrachtet wird, da die Komponentensterne sehr nah beieinander und / oder sehr weit entfernt sind. Es gibt eine Reihe von Methoden, mit denen festgestellt werden kann, ob ein Stern tatsächlich ein binäres System mit zwei Sternen ist. Verschiedene Sterntypen erzeugen aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung erkennbare Spektren. Wenn die Analyse des Emissionsspektrums eines entfernten, leuchtenden Objekts zwei verschiedene Arten von Sternspektren anzeigt, würde dies bedeuten, dass es sich um ein Doppelsternsystem handelt, das zwei verschiedene Sterntypen enthält.
Eine andere Methode zur Detektion von Doppelsternen, die ebenfalls Sternspektren umfasst, nutzt den Doppler-Effekt. In einem Doppelsternsystem ist es zu jedem Zeitpunkt wahrscheinlich, dass sich einer der Sterne auf die Erde zu oder von dieser weg bewegt, während sich die Sterne gegenseitig umkreisen. Das Spektrum des Sterns wird blau verschoben, wenn er sich nähert, und rot verschoben, wenn er sich zurückzieht. Diese Situation kehrt sich periodisch um und deutet auf eine Bahnbewegung hin, auch wenn nur einer der Sterne tatsächlich beobachtet werden kann.
Doppelsterne können nahe genug beieinander sein, damit die Schwerkraft eines Sterns Material vom anderen ansaugen kann. Diese werden als Kontaktbinärdateien bezeichnet. Diese Situation kann auftreten, wenn sich einer der Sterne bis zu dem Punkt ausdehnt, an dem ein Teil seines Außenmaterials in die Zone eindringt, in der die Gravitationskraft des anderen Sterns stärker ist. Ein solches Beispiel ist das Binärsternsystem Beta Lyrae, auch bekannt als Sheliak.