gov-civil-vilareal.ptDie Sonne ist von Millionen von Doppelsternen umgeben!
>Die Sonne schwingt allein um ihre galaktische Umlaufbahn, eine Soloreise durch den Weltraum.
Aber für die Hälfte der Sterne in der Milchstraße ist das nicht der Fall. Sie existieren mit einem Gefährten, einem Duo, das gemeinsam den Kosmos bereist. Durch die Schwerkraft gebunden, diese Doppelsterne kommen in einer verwirrenden Vielfalt von Eigenschaften vor und sind in vielerlei Hinsicht der Schlüssel zum Verständnis des Kosmos.
Und jetzt wissen wir es es gibt weit über eine Million von ihnen im Umkreis von etwa 3.000 Lichtjahren um die Sonne .
Dies ist dem Gaia-Observatorium und einem engagierten Team von Astronomen zu verdanken, die den enormen Datenvorrat, den es generierte, zusammengetragen haben.
Eine Künstlerkarte der Milchstraße mit einem um die Sonne zentrierten Kreis mit einem Radius von 3.000 Lichtjahren. Kredit: NASA / JPL-Caltech / Robert Hurt (SSC-Caltech) / Phil Plait (Anmerkung)
Gaia ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation, die die Sonne in einer stabilen Position etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt umkreist. Seine Mission ist es, die Positionen, Bewegungen, Farben und andere Eigenschaften von Über zu messen fast zwei Milliarden Sterne in der Galaxie. Das ist es. Es gibt nicht an, welche Art von Stern zu betrachten ist (außer dass er hell genug sein muss, um zu sehen) oder nach unten zu gehen, um eine bestimmte Frage zu beantworten.
Stattdessen besteht die Idee darin, eine riesige Datenbank mit Sternen und ihren physikalischen Parametern zu erstellen, damit Astronomen, so einfallsreich sie auch sind, sie dann analysieren können, um Antworten auf ihre Fragen zu finden.
Eine Frage ist, wie viele Doppelsterne Gibt es solche, die wir mit Gaia-Daten finden können? Und wenn wir das in der Hand haben, was können wir aus den Daten über sie und Sterne im Allgemeinen lernen?
Und das hat das Astronomenteam getan . Um Binärdateien zu finden, suchten sie nach Sternpaaren, die beide gleich weit von der Erde entfernt waren (unter Verwendung von Parallaxe , die scheinbare Positionsänderung eines Sterns im Laufe der Zeit, wenn Gaia die Sonne umkreist) und sich mit derselben Geschwindigkeit in dieselbe Richtung bewegt – was wir nennen Eigenbewegung . Alle Sterne, die wir sehen können, umkreisen das Zentrum der Milchstraße, und im Laufe der Zeit ändert sich ihre Position am Himmel aufgrund dieser Bewegung. Gaia kann extrem kleine Änderungen der Position eines Sterns messen, was ziemlich anständige Messungen für bis zu 3.000 Lichtjahre liefert.
Um sicherzustellen, dass sie echte Binärdateien und keine zufälligen Ausrichtungen zwischen Sternen in unterschiedlichen Entfernungen von uns hatten, durchliefen sie eine Reihe von Datenfiltern, um die Liste auszusortieren. Zum Beispiel wurden zwei Sterne, die zu weit voneinander entfernt waren, um durch die Schwerkraft aneinander gebunden zu werden, abgeworfen, ebenso wie Sterne in Cluster oder Teil eines Drei-Sterne-Systems.
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Letztendlich können sie zufällige Ausrichtungen nicht vollständig eliminieren, aber sie können statistisch zeigen, dass sie in ihrem endgültigen Katalog sehr gering sind.
Die Ergebnisse?
Hubble-Bild eines der sonnennächsten Doppelsterne: Sirius A (Mitte) und sein weißer Zwerg-Begleiter B (unten links); A ist etwa 10.000 mal heller. Kredit: NASA, ESA, H. Bond (STScI) und M. Barstow (Universität Leicester)
Sie fanden 1,26 Millionen Sterne mit einer Wahrscheinlichkeit von 90%, Binärdateien zu sein, oder, wenn sie die Chance auf 99% erhöhen, 1,1 Millionen Sterne. So oder so, weit über eine halbe Million Binärsysteme innerhalb von 3.000 Lichtjahren von der Sonne entfernt.
Das ist auf Anhieb ein erstaunliches Ergebnis. Das nächste Sternensystem, Alpha Centauri, ist über 4 Lichtjahre entfernt. Das lässt es so aussehen, als gäbe es nicht viele Sterne in der Nähe der Sonne, aber diese Zahl steigt mit dem Kubik der Entfernung, die Sie betrachten – denken Sie daran, das Volumen einer Kugel beträgt 4/3 x pi x Radius3, und es ist dieser gewürfelte Radius, der dominiert. Schauen Sie 40 Lichtjahre hinaus und es werden tausend Sterne sein. Innerhalb von 400 Lichtjahren sind es eine Million.
In 3.000 Lichtjahren sollte es etwa 400 Millionen Sterne geben*! Die meisten sind jedoch zu schwach, als dass Gaia es sehen könnte. Aber von denen, die es können, sind über eine Million in festen Beziehungen zu einem anderen Star.
![Die beiden Sterne des Doppelsternsystems [BHB2007] 11 sind dabei, sich zu formen, indem sie Material aus der sie umgebenden Scheibe über ein Paar von Filamenten ziehen, die durch die Bewegung der Sterne umeinander aufgewickelt werden. Quelle: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.](https://gov-civil-vilareal.pt/img/binary-stars/0B/die-sonne-ist-von-millionen-von-doppelsternen-umgeben-3.jpg)
Die beiden Sterne des Doppelsternsystems [BHB2007] 11 sind dabei, sich zu formen, indem sie Material aus der sie umgebenden Scheibe über ein Paar von Filamenten ziehen, die durch die Bewegung der Sterne umeinander aufgewickelt werden. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.
Was bedeutet 6666?
Die Statistik: Von diesen Doppelsternsystemen hatten 900.000 Systeme beide Sterne, die Sterne wie die Sonne waren und in ihren Kernen Wasserstoff zu Helium fusionierten, was wir so nennen Hauptreihensterne . 16.000 befanden sich in einem System mit einem Hauptreihenstern und einem Weißen Zwerg, dem heißen Kern eines Sterns, der nach dem Tod des Sterns dem Weltraum ausgesetzt war. 1.400 befanden sich in einem Weißen Zwerg/Weißen Zwerg-System (normalerweise als a . bezeichnet). doppelt entartetes System ), 10.000 Systeme hatten einen Stern, der ein Riese war – kurz vor dem Ende seines Lebens und stark angeschwollen – und 130 waren beide Riesensterne. 13.000 waren Systeme mit Unterriesensternen, bei denen der Stern gerade erst angefangen hat, seinen Brennstoff zu verbrauchen und auf dem Weg ist, zu einem Riesen anzuschwellen.
Diese Zahlen sind für Astronomen immens nützlich. Sterne in Doppelsternen bilden sich zusammen aus der gleichen Gaswolke, haben also das gleiche Alter und die gleiche Zusammensetzung. Dies hilft, Störfaktoren zu eliminieren, wenn Sie versuchen, andere Merkmale herauszufinden. Ihre Umlaufbahn umeinander gibt Ihnen ihre Massen. Weiße Zwerge haben eine gut verstandene Abkühlungsrate, daher können wir auch ihr Alter bestimmen (die schwächsten, die sie in den Gaia-Daten sahen, waren über 10 Milliarde Jahre alt, ein großer Bruchteil des Alters des Universums). Die Beobachtung der Unterriesen und Riesen in diesen Systemen zeigt uns auch, wie sie sich im Laufe der Zeit entwickeln.
Kunstwerk, das eine zweite Sonne darstellt, einen binären Begleiter der Sonne, der vor Milliarden von Jahren existiert haben könnte. Kredit: M. Weiss
Es ist wahrscheinlich nur ein Zufall, dass die Sonne nicht in einer Binärform ist. Manche Sterne sind es, manche nicht. Wir haben viele Exoplaneten in Doppelsternsystemen gefunden, die einen Stern oder beide umkreisen. Es ist also nicht so, dass einzelne Sterne die einzigen mit Planeten sind. Aber je mehr wir über Doppelsterne wissen, desto fundierter ist auch unser Verständnis der Art und Weise, wie Planeten entstehen.
Und um ehrlich zu sein, wissen wir nicht genau, ob die Sonne immer allein war. Es ist möglich, dass es einmal Teil eines Binärsystems war . Auch hier wird uns das Lernen mehr über sie helfen, die Sonne besser zu verstehen, was bedeutet, dass wir uns selbst besser verstehen.
Binär oder nicht-binär, sie alle sind Stars, von denen jeder es wert ist, über sie zu lernen und sie so zu verstehen, wie sie sind. Vielleicht gibt es da auch eine allgemeinere Lektion.
* Die Galaxie ist eine flache Scheibe, daher wird die Geometrie um diese Entfernung komplizierter als bei der Verwendung der Entfernung in Würfelform und die Zahl nimmt eher wie die Entfernung zum Quadrat zu.
