Gibt es Doppelsterne, die sich gegenseitig umkreisen?

Wenn ich ein schönes Amateurteleskop hätte ^† , gibt es mehrere Sternsysteme, die ich über ein paar Jahre oder ein paar Jahrzehnte beobachten und die Bewegung von einem oder beiden im Laufe der Zeit beobachten könnte?

Meine kurze menschliche Lebensdauer und mein begrenztes Teleskop haben die Umlaufbahn, die Helligkeit und die Entfernung zur Sonne stark eingeschränkt, daher schätze ich, dass die Anzahl, wenn überhaupt, wahrscheinlich gering ist.

^† Beliebig definiert als etwa 20-cm-Öffnung mit einem guten Okularsatz und einem Skizzenblock.

𝛾 Vir (12h 42m, –01 ° 27 ′)

Wahrscheinlich Porrima ,$\gamma$Vir ist der beste Kandidat für die meisten Beobachter auf der Nordhalbkugel, um Veränderungen in einer binären Umlaufbahn zu beobachten, insbesondere mit einem kleinen Teleskop. Es ist ein Paar von Sternen mit ähnlicher Größe und visueller Größe von etwa 3,6. Ihre Umlaufzeit beträgt etwa 169 Jahre, aber die Umlaufbahn ist exzentrisch, e = 0,88. Sie sind auch relativ nah bei ungefähr 40 ly. Periapsis war im Jahr 2005, also entfernen sich die Sterne jetzt voneinander, aber ihre Trennungsrate nimmt ab. Der Abstand bei Periapsis betrug etwa 0,4 Bogensekunden und wäre daher 2005 mit einem kleinen Teleskop nicht gelöst worden. Bis 2015 betrug der Abstand ~ 2,5 Bogensekunden und wird bis 2020 auf ~ 3 Bogensekunden ansteigen. Ich schätzte eine Positionswinkeländerung zwischen 2015 und 2020 von ~ 7 Grad. Diese Veränderungen sollten mit einem 100-200 mm (4-8 Zoll) Teleskop erkennbar sein.

Da die meisten Kurzzeit-Binärdateien eng beieinander liegen, nahezu kreisförmige Umlaufbahnen haben und häufig weiter entfernt sind, können sie mit einem kleinen Teleskop nur schwer oder gar nicht aufgelöst werden.

Sirius B (06h 45m, −16 ° 43 ′)

Wie in @ MichaelWalsbys Antwort erwähnt , ist es auch möglich, die Umlaufbahn des binären Begleiters des Weißen Zwergs zu Sirius, dem hellsten Stern, der am Nachthimmel sichtbar ist, zu beobachten. Sirius ist nur 8,6 Jahre entfernt, und ihre Umlaufbahn hat eine Halb-Hauptachse von etwa 7,5 Bogensekunden, eine E-Zekktrizität von e = 0,59 und einen Zeitraum von etwa 50 Jahren. Wenn dieses Paar in der Helligkeit ähnlich wäre, wäre es eine einfache Antwort auf diese Frage. Leider Sirius B oder der Welpe(wie der Begleiter den Amateurastronomen bekannt ist), ist ~ 10 Größenordnungen schwächer als Sirius und normalerweise in seiner Blendung verloren. Es dauert eine Nacht mit exzellentem Sehen, dh einer stabilen, nicht turbulenten Atmosphäre, zumal Sirius auf dem mittleren nördlichen Breitengrad, auf dem ich lebe, nie viel über 30 Grad Höhe erreicht. Ich habe den Pup in fast sechs Jahrzehnten nur vier- oder fünfmal gesehen (eine Ansicht war wahrscheinlich, aber nicht sicher), und ich habe ihn noch nie in einem Teleskop mit einer Öffnung unter 300 mm gesehen. Ich kenne andere Amateure, die Sirius B in 150-200 mm Teleskopen gesehen haben, aber meistens in niedrigeren Breiten. Indem ich jedoch Sirius B in Abständen von Jahrzehnten sehe, habe ich seine Änderung des Polarwinkels beobachtet.

Ich glaube, die Trennung von Sirius B beträgt jetzt mehr als 10 Bogensekunden und nimmt immer noch leicht zu. In den nächsten Jahrzehnten könnte es also ein bisschen einfacher sein, dies zu beobachten. In den letzten Wintern habe ich es mit Teleskopen von einem 120-mm-Refraktor bis zu einem 250-mm-Dobson-Objektiv versucht und gelegentlich größer, aber seit einigen Jahren immer noch nicht gesehen. Dieses Hubble-Foto von Sirius gibt eine Vorstellung davon, warum Sirius B in kleinen Teleskopen schwer zu beobachten ist.

Indirekte Methoden

Außerdem werden oft viele Finsternis-Binärdateien beobachtet und ihre Lichtkurven gemessen. Durch die Analyse von Lichtkurven können Orbitalelemente geschätzt werden. Diese indirekten Beobachtungen in der Umlaufbahn dürften jedoch die Absicht der ursprünglichen Frage in die Länge ziehen.

α Centauri (14h 40m, –60 ° 50 ′)

Das offensichtlichste visuelle Mehrfachsystem, bei dem Orbitalveränderungen beobachtet werden können, ist Alpha Cen A + B (zusammen mit Proxima Centauri). Das A / B-System hat eine Umlaufzeit von 80 Jahren, aber weil es so nahe ist (1,34 Parsec), ist die Semi-Major-Achse satte 17,5 Bogensekunden.

Die beiden Sterne sind derzeit durch 5 Bogensekunden am Himmel getrennt. Dies wird bis 2030 auf etwa 10 Bogensekunden ansteigen, bis 2037 auf etwa 2,5 Bogensekunden abnehmen und dann im Laufe der nächsten 15 Jahre wieder auf etwa 22 Bogensekunden ansteigen, wobei sich der relative Winkel ständig ändert. Der Fortschritt könnte leicht mit einem Fernglas oder einem kleinen Teleskop verfolgt werden.

Umlaufbahn Alpha Centauri AB Quelle

Flugbahn von Alpha Centauri B relativ zu A (fest auf dem Koordinatenursprung), gesehen von der Erde (geneigte Ellipse) und von oben (horizontale Ellipse). Die Umlaufbahnparameter stammen von Pourbaix et al. (2002). Das Diagramm wurde mit Gnuplot basierend auf Daten erstellt, die durch Lösen der Kepler-Gleichung generiert wurden.

• Anmerkung 1: Die Zeitstempel beziehen sich auf die Bewegung von der Erde aus gesehen, dh gegenüber der tatsächlichen Bewegung um etwa 4,4 Jahre verzögert durch die Lichtbewegung. Wie in vielen astronomischen Karten üblich, ist der Norden unten.
• Anmerkung 2: Der Einfachheit halber beziehen sich die Punkte auf Schritte von 1/80 einer Umlaufbahn und nicht auf genaue 1-Jahres-Schritte (das wäre 1 / 79.91 einer Umlaufbahn).
• Anmerkung 3: Der aufsteigende Knoten ist der Punkt, an dem B (in Bezug auf A) die Himmelsebene durchdringt und sich weiter von der Erde entfernt als A.

Sirius (α Canis Majoris, 06h 45m, −16 ° 43 ′)

Versuchen Sie es mit Sirius B, einem weißen Zwerg, der Sirius A um sein gemeinsames Massenzentrum kreist. Sirius ist einer der erdnächsten Sterne und Sirius B hat eine Umlaufzeit von 50 Jahren. Bei maximaler Trennung ist der weiße Zwerg ungefähr 30 AE von Sirius A entfernt, was es Ihnen ermöglichen sollte, sie mit einem guten Amateurteleskop zu trennen, aber ich bin mir nicht sicher, wo sich Sirius B gerade befindet. Innerhalb von 5 Jahren oder weniger sollte sich die Position nachweisbar ändern. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass Sirius ein sehr heller Stern ist und sein Begleiter eher schwach, sodass Sie ihn nicht trennen können, wenn er nahe beieinander liegt.

Mizar und Alcor (ζ Ursae Majoris, 13h 23m, + 54 ° 55 ′)

Zeta Ursae Majoris ist ein Doppelsternsystem in der Big Dipper-Konstellation, das mit bloßem Auge sichtbar ist. Tatsächlich wird die Fähigkeit, Mizar und Alcor aufzulösen, als ein Test für gutes Sehvermögen angesehen.

Interessanterweise werden die Eheleute in der hinduistischen Hochzeitstradition gebeten, unmittelbar nach der Hochzeit dieses binäre Sternensystem (Alcor heißt Arundhathi) als Zeichen der Treue zu betrachten.