Doppelstern / Mehrfachstern

Doppelsternsysteme bestehen aus zwei Sternen, die nah beieinander stehen. Sie sind gravitativ aneinander gebunden und bewegen sich um ihren gemeinsamen Schwerpunkt. Bei dieser gegenseitigen Umkreisung hat also jeder Stern seine eigene Bahn. Sie bewegen sich nicht immer im Kreis und auch die Geschwindigkeit und der Abstand zwischen den beiden Sternen sind nicht immer gleich.

Ein Mehrfachstern besteht aus drei oder mehr Sternen. Die Hälfte aller Sterne unserer Milchstraße sind Doppel- und Mehrfachsterne.

Optische Doppelsterne oder scheinbare Doppelsterne sind zwei Sterne, die in gleicher Richtung am Himmel erscheinen, sich aber gravitativ nicht beeinflussen. Für die Himmelsfotografie oder auch einfach nur für das Beobachten sind Optische Doppelsterne sehr intressant.

Es gibt Doppelsterne, welche mit etwa 3 Lichtjahren einen Abstand voneinander haben, der weit über die Größe des Sonnensystems hinausgeht und eher schon mit der Distanz zu unseren Nachbarsternen vergleichbar ist. Ob diese Doppelsterne ein gravitativ gebundenes Doppelsternsystem bilden, ist noch nicht geklärt.

Physische Doppelsterne bestehen aus zwei Sternen, die aufgrund ihrer Nähe zueinander gravitativ gebunden sind und um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen. Die meisten physischen Doppelsternsysteme haben sich bereits während der Sternentstehung gebildet. Andere haben sich erst später durch das Einfangen eines weiteren Sterns zu einem gebundenen Doppelsternsystem vereint. Eingefangene Doppelsterne haben aufgrund ihrer voneinander unabhängigen Entstehung ein unterschiedliches Alter.

Geometrische Doppelsterne oder auch räumliche Doppelsterne sind Sterne, die sich nahe sind, aber wegen ihrer hohen Geschwindigkeiten nicht aneinander gebunden sind und keine gemeinsame Bahn um ihren gemeinsamen Schwerpunkt haben. Hier sind sich die Sterne begegnet und bilden nur für eine begrenzte Zeit einen Doppelstern. Sie treffen sich danach möglicherweise nie wieder.

Ein System aus mehr als zwei Sternen wird Mehrfachstern genannt. Meist entdeckt man Mehrfachsterne zunächst als Doppelstern. Die anderen Begleiter machen sich als Störungen der anderen Komponenten des Systems bemerkbar. Mehrfachsterne bestehen aus zwei Doppelsternen, an denen andere Sterne gebunden sind.

Man kann Doppelsterne nach der Beobachtungsmöglichkeit einteilen:

1. Visuelle Doppelsterne
2. Spektroskopische Doppelsterne
3. Photometrische Doppelsterne
4. Astrometrische Doppelsterne

Visuelle Doppelsterne eignen sich gut, um zu sehen wie das Auflösungsvermögen eines Fernrohres ist. Dazu wählt man verschiedene Doppelstern-Systeme mit jeweils etwa gleich hellen Sternen. Nach Beobachtung mit dem Gerät kann man feststellen, ab welchem Winkelabstand die Sterne nicht mehr getrennt wahrgenommen werden können.

Spektroskopische Doppelsterne sind optisch nicht mehr zu trennen. Die beiden Sterne überlagern sich und sehen aus wie ein Stern. Ist der Helligkeitsunterschied beider Sterne zu groß, so überstrahlt der eine den anderen.

Photometrische Doppelsterne sind bedeckungsveränderlich und und lassen sich dadurch erkennen, dass die Helligkeit periodisch wechselt. Die Bahnebene der Komponenten fällt in die Sichtlinie zum Beobachter, sodass sich beide Sterne periodisch verdecken.

Die astrometrischen Doppelsterne verändern ihre Position periodisch zu anderen Sternen. Die Positionsänderungen bedecken die Eigenbewegung des beobachteten Sternen. Sie werden durch den Umlauf um einen gemeinsamen Schwerpunkt mit einem nicht sichtbaren Begleiter verursacht.

Ein besonders schöner Doppelstern ist Albireo (β Cygni im Sternbild Schwan):
© Henryk Kowalewski