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Inhalt :
  • Allgemeines
  • F.W. Herschels Beobachtungen
  • Der opt. Begleiter C
  • Meßungen von AB
  • Weitere Beobachtungen
  • Quellennachweis

Gamma Leonis, 41 Leonis, Algieba, STF1424, WDS10200+1950

J.S. Schlimmer 3/2007, 4/2016

Allgemeines

Algieba – die Stirn des Löwen – wie Gamma Leonis auch genannt wird, ist leicht zu finden. Mit 2,4 mag und 3,6 mag ist Gamma Leonis sehr hell und daher am Himmel sofort mit bloßem Auge zu sehen. Sein Begleiter A befindet sich in einem Abstand von aktuell 4,7”. Mit einer Helligkeit von 9,6 und 10,0 mag sind auch die beiden Komponenten C und D noch gut zu sehen. Mit einer Umlaufzeit von 510 Jahren [1] gehört Gamma Leonis zu den langperiodischen Doppelsternen. Dem entsprechend gering ist die Bahnabdeckung durch Beobachtungen.

Aufgrund neuerer Messungen wurde die Bahn von Rabe (Rab1958) durch eine verbesserte Bahn von Mason (WSI2006b) abgelöst, die inzwischen durch eine weitere  Bahnberechnung von L.G. Romanenko & A.A. Kiselev ersetzt wurde (PkO2014c) [1]. Die Umlaufbahn beträgt demnach 554 Jahre.


g Leonis, Algieba, Umlaufbahn  

Abbildung 1: g Leonis, Umlaufbahnen [1], berechnet mit [3]



Abbildung 2 : Gamma Leonis, Algieba, 29. März 2002, R200SS, 1500 mm, Mittelung über 100 Einzelbilder


Abbildung 3 : Gamma Leonis, Algieba, 14. April 2004, Zeichnung groß (80 kB)



F. W. Herschels Beobachtungen


Auf den ersten Blick ist es erstaunlich, dass gerade einer der schönsten Doppelsterne des Frühlingshimmels weder im Doppelsternkatalog von Christian Mayer [3], noch im 1. Doppelsternkatalog von Friedrich Wilhelm Herschel [4] genannt wird. Erst in Herschels 2. Doppelsternkatalog der 1785 veröffentlicht wurde, wird Gamma Leonis aufgeführt :

Ein wunderschöner Doppelstern. Ziemlich ungleich. Der größere [Stern] ist weiß; der kleinere ist auch weiß, ein wenig zu blass rot neigend. Bei 227 und 278 [-facher Vergrößerung] merklich getrennt; bei 460 [-fach], 1/6 Durchmesser des kleineren [Sterns], bei 625, ¼ Durchmesser; bei 932, voll ¼ Durchmesser, oder bestens ½ Durchmesser (…) Position 5° 24´ [entspricht ca. 85°] nördlich. Ein dritter Stern geht voraus. Distanz : 1' 51'' 23''', ziemlich genau für diese große Distanz. Position : 31° 0' nördlich. Ein vierter Stern geht dem dritten voraus ein wenig kleiner.“ [5].


Betrachten wir daher die Umlaufbahn von Gamma Leonis genauer. Verlässt man sich auf neuere Bahnberechnungen von Gamma Leonis, so ergibt sich für 1782 eine Distanz von 1,7“ und ein Positionswinkel von 87°. Für Teleskope des späten 18. Jahrhunderts war Gamma Leonis also eine echte Herausforderung.
Im Vorwort seines 2. Kataloges vergleicht Herschel das Auflösungsvermögen seines 7-Fuß großen Newtons mit dem Refraktor von Herrn Aubert :

(…) Mit dem Instrument, eines der besten der 3,5 Fuß großen Achromate von Herrn Dollond, sieht Herr Aubert die zwei Sterne von Gamma Leonis in sehr naher Stellung, oder vielmehr einer ein wenig hinter dem anderem. Beim Vergleich dieser Erscheinung mit meinen Beobachtungen dieses Doppelsterns dürfen wir nicht überrascht sein, daß ich sie in einem sichtbaren Abstand voneinander sehe : für meinen 7-Fuß-Newton habe ich herausgefunden, daß die Sterne ein viel kleineres Bild [Beugungsscheibchen] liefern als der 3,5 Fuß große achromatische Refraktor, weshalb die beiden Sterne, im Refraktor ineinander laufen, während sie im Reflektor separat erscheinen (…)“ [5].


Ausgewählte Messungen von Gamma Leonis AB

Datum
Beobachter
Distanz
Winkel
Ephemeriden Distanz
Ephemeriden Winkel
Residuen
Distanz
Residuen
Winkel
1830,18
Struve [9]
2,48''
102,8°
2,56''
103,6°
-0,08''
-0,8°
1830,80
Bessel [9]
2,62''
102,3°
2,58''
103,7°
0,04''
-1,4°
1836,43
Mädler [10]
2,67''
104,3°
2,67''
105,1°
0,00''
-0,6°
2007,20
Schlimmer
4,63''
126,1°
4,61''
125,6°
0,02''
0,5°

Die Ephemeriden wurden mit dem Binary Star Orbit Calculator [2] unter Berücksichtigung der neu vorgeschlagenen Bahnelemente von  Mason, B.D. et al. [1] berechnet.


Der optische Begleiter C (AD Leo)

Betrachten wir als nächstes die Komponente C. Bei dieser Komponente handelt es sich um einen aktiven Flare Stern (Flackerstern, eruptiver Veränderlicher) vom Spektraltyp M3,5 V (roter Zwerg) mit einer sehr starken Emission von Radio- und Röntgenstrahlung. Die Helligkeitsausbrüche dieser Sterne sind nicht periodisch und von sehr kurzer Dauer. AD Leo liegt aktuell 332'' von A entfernt. Die Messdaten im WDS [6] reichen bis zum Jahr 1851 zurück. Stellt man diese Messungen grafisch dar, so wird die Relativbewegung zwischen den Komponenten A und C deutlich. Diese liegt in der Summe bei etwa 0,5''/Jahr.

 

Abbildung 4 : Die Relativbewegung zwischen den Komponenten A und C (AD Leo)

Bereits Christian Mayer führte Gamma Leonis in seinen Beschreibungen [7,8] auf. Er beschrieb die Hauptkomponente als Stern 2. Größe, den Begleiter als Stern 6. Größe. Seinen Messungen nach betrug der Abstand in Rektaszension 4,75 Zeitsekunden (= 66,5 Bogensekunden) in Deklination 1' 11,2'' [9]. In Polarkoordinaten entspricht dies einem Abstand von 97,5'' und einem Positionswinkel von 317°. Seinen Angaben nach konnte es sich also nicht um die Beobachtung der Komponenten AB handeln. Die Trennung von AB dürfte für Mayer ohnehin zu dieser Zeit nicht möglich gewesen sein, denn das Auflösungsvermögen seines am Mauerquadranten befindlichen achromatischen Dollond Fernrohrs betrug bei gleich hellen Komponenten etwa 2,9“.

Aufgrund früherer Beobachtungen von Flamsteed (1690, 1694) und Tobias Mayer (1756) konnte Christian Mayer bereits die Eigenbewegung des Begleiters C ableiten. Allerdings lieferte die Berechnung für den Zeitraum von 1690 bis 1756 und für den Zeitraum von 1756 bis 1777 sehr unterschiedliche Ergebnisse. Hieraus folgerte er :

"(...) Ich hätte in 21 Jahren nur 9,2 Sek. finden sollen, wenn die gegenseitige Geschwindigkeit beider Sterne, mit welcher sie sich voneinander entfernen, gleichförmig wäre; meine Beobachtungen aber geben nicht 9 sondern 18,6 Sek. mehr. Hieraus läßt sich fast schließen, daß die scheinbare Geschwindigkeit der eigenen Bewegung von Ost gegen West vom Jahre 1756 bis 1777 merklich gewachsen ist. Dies schickt sich trefflich wohl für eine kreisförmige Bewegung. (...) Gewiß ist durch meine Beobachtungen die wandelbare Stellung dieses Trabanten gegen seinen Hauptstern außer allen Zweifel gebracht." [7].

Ein Rätsel stellt die genannte Größe von 6 Magnituden dar, da heute die Helligkeit bei ca. 9,6 Magnituden liegt. Häufig schätzte Mayer die Helligkeit kleinerer Sterne zu gering ein, doch ein Stern mit einer Helligkeit von lediglich 9,6 mag lag eher an der Wahrnehmungsgrenze seines 3-Zoll-Achromaten. Wie oben bereits beschrieben handelt es sich bei der Komponente C um einen eruptiven Veränderlichen. Sollte also Mayers Helligkeitsschätzung stimmen, so müsste AD Leo im 18. Jahrhundert insgesamt sehr viel heller gewesen sein.

 

Weitere Beobachtungen

Einen sehr schönen Beobachtungsbericht über Gamma Leonis finden Sie von Wolfgang Vollmann auf den Seiten der
Wiener Arbeitsgemeinschaft für Astronomie (WAA) unter Der Doppelstern Gamma Leonis.



Quellennachweis

[1] Sixth Catalog of Orbits of Visual Binary Stars, William I. Hartkopf & Brian D. Mason, U.S. Naval Observatory, Washington, DC, http://ad.usno.navy.mil/wds/orb6.html
[2]
Brian Workman, Binary Star Orbit Calculator, http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Runway/8879/englishdownload.html
[3]
Christian Mayer, Verzeichniss aller bisher entdeckten Doppelsterne, Berliner Astronomisches Jahrbuch für 1784, Herausgegeben von Johann Elert Bode 1781
[4] Wiliam Herschel, Catalog of Double Stars, Philosophical transactions of the Royal society of London, 1782 Vol. 72
[5] Wiliam Herschel, Catalog of Double Stars, Philosophical transactions of the Royal society of London, 1785 Vol. 75
[6]
The Washington Double Star Catalog, http://ad.usno.navy.mil/wds/
[7] Christian Mayer, Gründliche Vertheidigung neuer Beobachtungen von Fixsterntrabanten welche zu Mannheim auf der kurfürstlichen Sternwarte entdeckt worden sind, Mannheim 1778
[8] Christian Mayer, De novis in coelo sidereo phaenomenis in miris stellarum fixarum comitibus, Mannheim 1779
[9]
Bessel, Vergleichung der gegenseitigen Stellungen von 37 Doppelsternen, welche sowohl in Königsberg als in Dorpat beobachtet sind, Astronomische Nachrichten Nr. 240, 1833
[10] Mädler, Doppelstern-Messungen für 1836, Astronomische Nachrichten Nr. 324, 1837



Danksagung

This research has made use of the Washington Double Star Catalog maintained at the U.S. Naval Observatory.



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