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 Doppelsterne im Sternbild Bootes (Bärenhüter)

Arktur, Arcturus, Alpha Bootis
Arcturus, 12. September 2007, R200SS 800mm Canon EOS400d, 30s

Ausgerechnet Arktur ist kein (!) Doppelstern, doch geht die Entdeckung der Doppelsterne insbesondere auf Christian Mayers Beobachtungen und Studien der "Arktur Begleiter" zurück. Bei der Durchmusterung des Himmels nach geeigneten "Fixsterntrabanten" zur Bestimmung der Eigenbewegung der Sterne entdeckte er immer mehr sehr dicht beieinander stehende Sterne, die er als "Doppeltsterne" bezeichnete. Er war davon überzeugt, dass es sich bei sehr vielen dieser Doppelsterne um echte physische Systeme handelt.


Die Eigenbewegung von Arktur läßt sich anhand des hellen Nachbarsterns CN Bootis leicht mitverfolgen. Bereits Flamsteed bestimmte 1690 die relative Lage zwischen Arktur und CN Bootis. Diese Beobachtungen wurden von John Bevis, Nevil Maskeline und Christian Mayer fortgesetzt.
Mehr über die Eigenbewegung des Arktur lesen Sie hier

8 Eta Bootis, SHJ 169
Eta Bootis, 21. Mai 2007

Der Begleiter von Eta Bootis wurde im Jahr 1822 von James South und John Herschel entdeckt. Der Kontrastunterschied beträgt rund 7,3 Magnituden. Dies dürfte auch der Grund sein, warum dieser Doppelstern seit seiner Entdeckung bis 2002 erst 26 Mal vermessen wurde.


21 Iota Bootis, H V 9, STFA 26
21 Bootis, 2. Juni 2006, R200SS, Mittelung über 12 Einzelbilder

Entdeckt wurde dieser Doppelstern von Friedrich Wilhelm Herschel im Jahr 1779 : "Doppelt. Sehr ungleich. Der hellere [Stern ist] weiß, der [Schwächere ist] dunkel. Distanz 37'',56. Dies ist nicht der Mittelwert der Messungen; ich vermute eine [Eigen-] Bewegung einer der beiden Sterne, welches sich in ein oder zwei Jahren zeigen wird. Position 52° 51 nördlich nachfolgend." [4].

Aus Herschels Positionsangaben folgt ein Winkel von 37,2° (= 90° - 52° 51' ). Bei meinen eigenen Beobachtungen fand ich am 2. Juni 2006 mit dem Baader Micro Guide eine ungefähre Distanz von 2,75 Einheiten = 35,9''. Die Auswertung der Videodaten ergab eine Distanz von 38,55'' ± 0,14'' und einen Positionswinkel von 33,0° ± 0,35°. Aufgrund des sehr ähnlichen Ergebnisses dürfte die Eigenbewegung für beide Komponenten gleich sein. Eine Umlaufbahn konnte bislang nicht beobachtet werden. Die Helligkeiten betragen 4,76 mag und 7,39 mag. In einem Abstand von 92,8'' befindet sich eine dritte Komponente, die jedoch nur eine scheinbare Größe von 12,6 mag besitzt.


29 Pi Bootis, Mayer 38, H III 8, STF1864
Pi Bootis AB mit 1/100 Sek und Pi Bootes AB-C mit 1/25 Sekunde

An 38. Stelle in Christian Mayers Doppelsternverzeichnis wird Pi Bootis genannt. Mayer gab einen Abstand von 7'' in südöstlicher Richtung an. Die Helligkeit schätzte er mit seinem am Mauerquadranten befindlichen achromatischen 3-Zöller auf  5. und 8. Größe. Tatsächlich ist der Helligkeitsunterschied mit 4,88 mag und 5,79 mag deutlich geringer.
Auch Friedrich Wilhelm Herschel führte Pi Bootis in seinem Katalog in der 3. Klasse an 8. Stelle auf (H III 8) : " * [Entdeckung durch Christian Mayer], Pi Bootis, Fl. 29, 20. September 1779, doppelt, leicht ungleich, der größere [Stern] weiß, der kleinere [Stern] weiß neigt ein wenig zu rot. Distanz 6'',171. Position 6° 28 südlich nachfolgend." [4].
Beide Komponenten haben laut WDS [1] einen Abstand (2003) von 5,5'' und einen Positionswinkel von 111° [1]. Eigene Untersuchungen ergaben für 2006,441 einen Abstand von 5,60'' ± 0,12''. Der Positionswinkel wurde nicht bestimmt. Eine dritte Komponente C befindet sich im Abstand von 127''.


30 Zeta Bootis, STF1865
Die Umlaufbahn von 30 Zeta Bootis

Das Sternbild Bootes bietet eine ganze Reihe visueller Doppelsterne. Aufgrund der Deklination zwischen + 8° und + 53° findet man häufig gute Beobachtungsbedingungen vor, was insbesondere bei 30 Zeta Bootis notwendig ist. Dies war einer der ersten Sterne auf den 1831 F.W. Bessel sein neues Heliometer der Königsberger Sternwarte richtete. Damals befanden sich beide Komponenten in einem Abstand von 1,16“ und einem Positionswinkel von 309,7°. Über die Abbildungsleistung seines Heliometers schrieb er :

"Der Stern Zeta Bootis, dessen Entfernung ich gleich 1,2'' gefunden habe und der daher zu den feineren Objekten dieser Art gehört, erscheint aus zwei gleichen, vollkommen runde begrenzten und mit ihren Rändern um 2/3 Durchmesser getrennten Scheiben zusammengesetzt, woraus hervorgeht, daß das Instrument Sterne von dieser Helligkeit 0,7'' groß darstellt (…).“ [Astronomische Nachrichten Nr. 189, 1831].

Mit einer Distanz von derzeit 0,68“ (2005,5) ist er ein ideales Testobjekt für Teleskope ab 8-Zoll Öffnung, weil seine beiden Komponenten von gleicher Farbe (A0V) und von gleicher Helligkeit (4,46 mag bzw. 4,55 mag) sind. Mit einer Umlaufzeit von etwa 123 Jahren wird sich der Abstand in den nächsten Jahren schnell verringern. Im Jahr 2022 wird 30 Zeta Bootis mit ungefähr 0,06“ seinen geringsten Abstand erreichen. Mit meinem Newton konnte ich am 18. Juni 2005 nicht die geringste Spur von Duplizität erkennen. Zur Beseitigung der Sphärischen Aberration wurde die Öffnung auf 160 mm (f/5) abgeblendet. Damit reduziert sich jedoch das Auflösungsvermögen von 0,69“ auf 0,86“. Aufgrund der geringen, aber dennoch vorhandenen Luftunruhe war bei 214-facher Vergrößerung statt eines sauberen Beugungsscheibchens nur Speckles zu erkennen.


36 Epsilon Bootis, H I 1, STF1877

  36 Epsilon Bootis, 18.06.2005, R200SS, 1500 mm, 18. Juni 2005, Mittelung über 11 Einzelbilder

Die Doppelsternnatur von 36 Epsilon Bootis wurde bereits 1779 von Friedrich Wilhelm Herschel entdeckt [4]. Es ist der erste Eintrag in Herschels Doppelsternkatalog in Klasse I (H I 1). Er schrieb :
 
"doppelt, sehr ungleich, der größere [Stern] ist rötlich, der kleinere blau oder ein wenig lila. Ein sehr schönes Objekt. Die Lücke, oder schwarze Teilung zwischen beiden, mit 227 [-facher Vergrößerung] beträgt 0,75 Durchmesser des kleineren [Sterns]; mit 460, 1,25 Durchmesser des größeren [Sterns] (...). Diese Angaben sind die Durchschnittswerte aus 2 Jahren Beobachtung. Position 31° 34' nördlich nachlaufend." [4].

Laut WDS betrug der Abstand zwischen den beiden 2,6 mag und 4,8 mag hellen Komponenten damals 4,0“. Dieser Wert scheint mir jedoch nach Herschels Beschreibung zu groß. Herschel beobachtete Doppelsterne mit einem Teleskop von 15,7 cm Öffnung. Die theoretische Auflösung lag bei etwa 0,9''. Mädler gab für 1836 eine Distanz von 2,67'' und einen Winkel von 321° an, Fletcher nannte für 1850,41eine Distanz von 2,93'' und einen Winkel von ebenfalls 321°. Wie dem auch sei, derzeit liegt der Abstand bei 2,9“, der Positionswinkel beträgt nun 343°.
Im Jahr 1901 wurde noch eine weitere Komponente gefunden, deren Abstand derzeit 176.3“ beträgt. Die Komponente liegt in einem Winkel von 255°. Mit einer Helligkeit von 12,0 mag fällt diese Komponente kaum auf. Bei der Beobachtung mit 94-facher Vergrößerung läßt sich 36 Epsilon Bootes mit einem 8-Zoll-Teleskop noch nicht auflösen, aber das unsymmetrische Sternscheibchen verrät bereits die Doppelsternnatur. Bei 125-facher Vergrößerung ist er jedoch gut aufzulösen.


37 Xi  Bootis, H II 18, STF1888
Die Umlaufbahn von 37 Xi Bootis, die Umlaufdauer beträgt 151,6 Jahre
37 Xi Bootis, R200SS, 1500 mm, 18. Juni 2005, Mittelung über 16 Einzelbilder

37 Xi Bootis ist laut den Angaben des WDS [1] ein 6-fach System, dessen beiden Komponenten A ( 4,8 mag) und B (7,0 mag) bereits seit 1780 bekannt sind. Bereits mit 94-facher Vergrößerung lassen sich diese beiden Komponenten gut trennen, wobei der dunklere Begleiter durch seine rot orange Farbe sofort auffällt. Der Spektraltyp des Begleiters ist K5V, während der Hauptstern im WDS mit G8V angegeben ist. Der Abstand beträgt aktuell (2005,5) 6,4“, der Positionswinkel liegt bei 313°. Aufgrund seiner kurzen Umlaufzeit von lediglich 151,6 Jahren ist es möglich, die Positionsänderungen im Laufe von einigen Jahren mit zu verfolgen. Xi Bootis wurde bereits am 9. April 1780 durch Friedrich Wilhelm Herschel als Doppelstern entdeckt :

"9. April 1780, doppelt, sehr ungleich hell. Der größere [Stern] ist schwach rot oder beinahe rot, der kleinere [Stern] granat oder tiefer rot als der andere. Mit 222-facher Vergrößerung 1,5 Durchmesser des größeren mit 460-facher Vergrößerung ganze 3 Durchmesser des größeren Sterns. Distanz 3'' 23''' einfache Messung. Position  65° 53' nördlich nachfolgend." [4].
Xi Bootis aus J.H. Mädlers Populäre Astronomie von 1852

Auch J. H. Mädler beobachtete Xi Bootis : "Die beiden Sterne orange und purpurroth; Grösse 4,7 m und 6,6m. Die Bewegung ist bedeutend; aber über die Bahn kann noch nichts bestimmt werden, da Herschel´s Beobachtungen mit den neuern nicht vereinbar sind, wenigstens nicht in ihrer Gesammtheit."


44 Bootis, H I 15, STF1909
Die Umlaufbahn von 44 Iota Bootis, die Umlaufdauer beträgt 206 Jahre

 44 Bootis, R200SS, 3000 mm, 2. Juni 2006, Mittelung über 97 Einzelbilder


44 Bootis ist einer der interessantesten Doppelsterne für kleinere und größere Instrumente. Mit einer Deklination von mehr als 47° steht 44 Bootis zu Sommeranfang hoch im Zenit. Hier ist die Luftunruhe deutlich geringer wie bei 30 Zeta Bootis oder wie bei 37 Xi Bootis. Es ist daher auch kein Wunder, dass die Duplizität von 44 Bootis bereits seit 1781 bekannt ist. Als Friedrich Wilhelm Herschel diesen Doppelstern beobachtete, notierte er : "dies ist ein schönes Objekt um ein Teleskop zu testen und eine Miniatur von alpha Zwillinge" [4].
Damals betrug der Abstand 1,39". Für einen vollständigen Bahnumlauf benötigt 44 Bootis rund 206 Jahre. Im Jahr 2001 erreichte 44 Bootis mit einem Abstand von 2,03'' sein relatives Maximum, seitdem verringert sich der Abstand wieder. Im Jahr 2020 werden sich beide Komponenten bis auf 0,2“ annähern. Diese Veränderungen können leicht mitverfolgt werden. Bereits bei 120-facher Vergrößerung lässt sich 44 Bootis trennen.
Für eine quantitative Analyse wird die Brennweite des R200SS mit einer zweiten Barlowlinse auf ca. 3000 mm verlängert. Der Abbildungsmaßstab ergibt sich aus dem Sterndurchgangstest.


49 Delta Bootis, H VI 14, STFA 27
Delta Bootis, 11. Mai 2006, R200SS, 1500 mm

Die Doppelsternnatur wurde bereits 1776 von Christian Mayer bemerkt. Mayer schrieb : "Der schöne Stern Delta Bootis ist von der 3ten Größe, und es ist noch keinem Herrn Astronomen eingefallen, denselben unter die Doppeltsterne zu rechnen; er führt doch mit sich ein sehr kleines Sternlein, das 8 Sek. in der Zeit auf ihn folget, und nur 18 b is 19 Sek. mehr gegen Norden, als der Hauptstern steht. Ich habe ihn zuerst den 10. Juni 1776 gefunden." [7].

Rechnet man Mayers Angaben in die heute üblichen Polarkoordinaten um, so ergibt sich für den Begleiter eine Distanz von 102,0'' und ein Winkel von 80°. Diese Angaben stimmen erstaunlich gut mit den Werten im WDS [1] für 2004 (102,4'', 79°) überein. Dennoch führte er ihn nicht seinem Doppelsternverzeichnis von 1781 auf. Friedrich Wilhelm Herschel beobachtete Delta Bootis ab dem 23. Juli 1780 : "doppelt, beachtlich ungleich, Distanz ungefähr 2,25 Min. Der hellere [Stern] ist weiß, der schwächere ist auch weiß, Position 5° 46' nördlich nachfolgend." [4].

Mit dem BAADER MICRO GUIDE ergab sich am 11. Mai 2006 ein ungefährer Abstand von 7,25 Einheiten, was 105,9'' entspricht. Die Auswertung der Videodaten mit REDUC [8] ergab einen Abstand von 103,21'' ± 0,21'' . Für den Positionswinkel konnte ein Wert von 77,8° ermittelt werden.


WDS14527+0746, HLD 120AB

 Dieser Doppelstern wurde erstmals im Jahr 1882 von Edward Singleton Holden beobachtet. Bis 1980 erfolgten insgesamt nur 7 weitere Messungen. Die Helligkeiten sind im WDS [1] mit 8,3 mag und 9,9 mag angegeben. Weitere Informationen und Messergebnisse finden Sie in dem Beitrag HLD 120AB.

Quellennachweis

[1] The Washington Double Star Catalog, http://ad.usno.navy.mil/wds/
[2] Christian Mayer, Verzeichniss aller bisher entdeckten Doppelsterne, Berliner Astronomisches Jahrbuch für 1784, Herausgegeben von Johann Elert Bode 1781,
[3] Brian Workman, Binary Star Orbit Calculator, http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Runway/8879/englishdownload.html
[4] Wiliam Herschel, Catalog of Double Stars, Philosophical transactions of the Royal society of London, 1782 Vol. 72
[5] The Bright Star Catalogue, http://www.alcyone.de/SIT/bsc/bsc.html
[6] Wiliam Herschel, Catalog of Double Stars, Philosophical transactions of the Royal society of London, 1785 Vol. 75
[7] Christian Mayer, Gründliche Vertheidigung neuer Beobachtungen von Fixsterntrabanten welche zu Mannheim auf der kurfürstlichen Sternwarte entdeckt worden sind, Mannheim 1778
[8] Florent Losse, Reduc, http://www.astrosurf.com/hfosaf/uk/tdownload.htm
Danksagung
This research has made use of the Washington Double Star Catalog maintained at the U.S. Naval Observatory.

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