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Tobias Mayer
(1723-1762)



Christian Mayer
(1719-1783)



Wilhelm Friedrich Herschel
(1738-1822)



Johann Heinrich Mädler
(1794-1874)



Hugo von Seeliger
(1849-1924)



Wulff Heintz
(1930-2006)



Steffan Soderjhelm
Lund Observatory




Zeta Canceri, 16 Canceri, Mayer 22, STF1196

J.S.Schlimmer 3/2007

Allgemeines

Bei Zeta Canceri handelt es sich um ein 7-fach System, wobei AC mit einem Abstand von 6'' und einem Winkel von 70° leicht zu trennen ist. AB befindet sich hingegen in einem Abstand von lediglich 1'' (2007). Die Komponenten besitzen die scheinbaren Helligkeiten von (A) 5,30 mag, (B) 6,25 mag und (C) 6,20 mag. Die Helligkeit der anderen Komponenten D-G liegt zwischen 8,89 und 10,26 mag [1].

Christian Mayers Beobachtungen von 1778

Die Struktur AB-C ist bereits seit Tobias Mayer (1723-1762) bekannt. Christian Mayer hingegen beobachtete diesen Stern erstmals am 27. März 1778 mit seinem 8-füssigen Mauerquadranten. In seiner Tabula Nova Stellarum Duplicium von 1779 gab er einen Abstand von 7,7'' und einen Winkel von 180° an, was mit der Ephemeride für 1778 sehr gut übereinstimmt. Mayer beobachtete Zeta Canceri im Jahre 1778 insgesamt 7 Mal.


Abbildung 1 : Mayers Eintrag im Beobachtungsbuch vom 13. November 1778


Wilhelm Friedrich Herschels Beobachtungen von 1780

Auch Wilhelm Friedrich Herschel beobachtete diesen Stern in jener Zeit. Für den 5. April 1780 nannte er einen Abstand von 8'' und einen Positionswinkel von 88°. Was die Angabe des Positionswinkels betrifft, so muss man berücksichtigen, dass Herschel RA als Bezugslinie für den Winkel verwendete. Sein Wert muss daher um 90° korrigiert werden, woraus ein Winkel von 178° resultiert. Herschel erkannte bereits die Dreifachnatur von Zeta Canceri : "Ein winziger dreifach Stern. Er erscheint beim ersten Versuch nur als Doppelstern, aber bei sorgfälltiger Beobachtung, und unter hervorragenden Umständen, der vorangehende von diesen besteht aus zwei Sternen, welche deutlich ungleich sind (...)" [6].

Johann Heinrich Mädlers Beobachtungen in der Zeit von 1840 bis 1852

Johann Heinrich Mädler beschäftigte sich ab dem Jahre 1840 mit der Berechnung der Umlaufbahn von Zeta Canceri. In seinem Buch Populäre Astronomie schrieb er : "(...) und von Zeta Canceri, einem dreifachen Stern, lässt sich die Umlaufszeit des näheren Begleiters schon jetzt auf 58 Jahre bestimmen, nur für die übrigen Elemente der Bahn werden wir noch einige Jahrzehnte warten müssen; da er zwischen 1782 und 1826 nicht beobachtet worden ist. Der 2te und entferntere Begleiter dagegen hat in 58 Jahren kaum den 10ten Theil seines scheinbaren Umlaufs zurückgelegt, und über den wahren lässt sich jetzt und in der nächsten Zukunft noch gar nichts bestimmen."



Abbildung 2 : Mädlers Zeichnung im Buch Populärer Astronomie von 1852 [9]


Hugo von Seeliger und der unsichtbare Begleiter (1888, 1914)

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts stießen die Astronomen bei ihren Messungen der Umlaufbahn der C-Komponente immer wieder auf Abweichungen. Während Burnham diese Abweichungen für Messfehler hielt, erkannte Seeliger die Periodizität der Störungen und führte diese auf eine weitere, nicht aufgelöste Komponente C zurück : "Der Stern C zeigt außerdem eigentümliche Schwankungen um einen gewissen mittleren Ort, der eine einfache Keplersche Bewegung um den Schwerpunkt von A und B beschreibt. Diese Schwankungen wurden schon von Flammarion und O. Struve als eine Revolutionsbewegung um einen in großer Nähe stehenden unsichtbaren Begleiter aufgefaßt, und meine Rechnungen haben diese Tatsache und ihre Interpretation außer Zweifel gestellt. Die Periode dieser Bewegung ist rund 18 Jahre lang, die Amplitude beträgt 0,2'', und es haben sich also seit W. Struve 4-5 volle Umläufe abgewickelt." [10]

Aktuelle Umlaufbahnen und Ephemeriden

Abbildung 3b) zeigt die Umlaufbahn von AB. Beide Komponenten umkreisen den gemeinsamen Schwerpunkt in 59,6 Jahren. Da die Komponenten A (m=1,11) und B (m=1,00) ungefähr die gleichen Massen haben, liegt der Massenschwerpunkt etwa in der Mitte zwischen A und B. Durch die kurze Umlaufzeit von B verändert sich auch die Lage des Massenschwerpunkts ständig, was sich sichtbar auf die Bahn des langperiodischen Begleiters Cc in Form von Epizykel (Nebenkreise, Schleifen) auswirkt. Bislang konnten 9 dieser Epizykel beobachtete werden. DIe Umlaufzeit von AB-Cc liegt bei rund 1115 Jahren (Abbildung 3a).
Die aktuelle Bahnberechnung für AB stammt von Soderhjelm aus dem Jahre 1999, die aktuelle Berechnung für AB-Cc stammt von Heintz aus dem Jahre 1996.




Abbildung 3 : a) Die Bahn von AB-Cc nach Heintz (Hei1996) mit einer Umlaufzeit von 1115 Jahren, b) Die Bahn von AB nach Soderhjelm (Sod1999) mit einer Umlaufzeit von 59,6 Jahren


Eigene Beobachtungen und Messergebnisse




Abbildung 4 : a) Zeta Canceri am 8. April 2007b) am 05. April 2010, R200SS, 3000 mm


Name
Code
Jahr
eigene Beobachtungen
Ephemeriden
Residuen o-c
Bem.



Distanz
Winkel
Distanz
Winkel
Distanz
Winkel

Z Cnc AB
STF1196AB
2007,230
1,02''
44,0°
1,01''
46,9°
0,01''
-2,9°
3000*mm
Z Cnc AB
STF1196AB
2008,330
0,98''
42,6°
1,03''
42,5°
0,05''
0,1°
3000 mm
Z Cnc AB
STF1196AB 2009,217
1,03''
38,0°
1,05'' 39,1° -0,02''
-1,1°
3000 mm
Z Cnc AB
STF1196AB 2010,260
1,04''
35,3°
1,07'' 35,3° -0,03''
0,0°
3000 mm

Tabelle 5 : Gegenüberstellung der eigenen Messungen und den Ephemeriden (Sod1999) für Zeta Canceri AB

Name
Code
Jahr
eigene Beobachtungen
Ephemeriden
Residuen o-c
Bem.



Distanz
Winkel
Distanz
Winkel
Distanz
Winkel

Z Cnc AC STF1196AC 2007,230
6,27''
70,4°
5,91'' 69,6° 0,36''
0,8°
3000 mm
Z Cnc AC STF1196AC 2008,319
6,21''
70,3°
5,91'' 69,1° 0,30''
1,2°
 1500 mm
Z Cnc AC STF1196AC 2009,217
6,43''
68,8°
5,92''
68,7°
0,51''
0,1°
3000*mm
Z Cnc AC STF1196AC 2010,260
6,29''
68,0°
5,92'' 68,3° 0,37''
-0,3°
 1500 mm

Tabelle 6 : Gegenüberstellung der eigenen Messungen und den Ephemeriden (Hei1996) für Zeta Canceri AC

Name
Code
Jahr
eigene Beobachtungen
Ephemeriden
Residuen o-c
Bem.



Distanz
Winkel
Distanz
Winkel
Distanz
Winkel

Z Cnc AD STF1196AD 2007,268
275,23''
107,1°
-
-
-
-
1500 mm
Z Cnc AD
STF1196AD
2009,217
274,42''
107,0°
-
-
-
-
1500 mm
Z Cnc AD
STF1196AD
2010,260
274,18''
107,0°
-
-
-
-
1500 mm

Tabelle 7 : Gegenüberstellung der eigenen Messungen und den Ephemeriden für Zeta Canceri AD

Die Unterschiede in der Distanz von AC zwischen den eigenen Beobachtungen und den Residuen erklären sich dadurch, dass die Distanz für AC gemessen wurde, die Bahn aber vom gemeinsamen Schwerpunkt AB aus betrachtet wird, also AB-C ist.



Weitere Beobachtungen

Wolfgang Vollmann : Zeta Canceri


Nachruf über W.D. Heintz

W. D. Heintz, 76, Dies; Studied Double Stars

 
By THE NEW YORK TIMES
Published: June 18, 2006

Wulff-Dieter Heintz, an astronomer who was a leading investigator of the fiery evolution of linked pairs of stars, died on June 10 in Swarthmore, Pa. He was 76.

The cause was lung cancer. Dr. Heintz was a lifelong smoker, his family said.

Dr. Heintz, an astronomer at Swarthmore College, studied visual double stars to calculate the orbit of each star in a pair. In 1978, Dr. Heintz published "Double Stars," a book that became a "standard in the field, " according to one expert. Dr. Heintz also studied Mars and helped measure about 900 newly observed double stars.

Wulff-Dieter Heintz was born in Würzburg, Germany. He earned his doctorate in astronomy from the University of Munich in 1953. He did research at Munich's observatory and its station in Australia before arriving at Swarthmore in 1969. He remained a German citizen and was an author on the game of chess. Dr. Heintz is survived by his wife of 49 years, the former Dietlind Laschek of Swarthmore.

He is also survived by a son, Robert, of Arlington, Mass.; a daughter, Ruth of Bethlehem, N.H.; two sisters, Monika Heintz of Munich and Ursula Heintz-Eberlein of Würzburg; and one grandchild.



Einen ausführlichen Nachruf finden Sie in: http://adsabs.harvard.edu/abs/2006BAAS...38.1274A


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]
Landesmuseum für Technik und Arbeit in Mannheim (LTA) / Archiv / Bildarchiv / Bestand Sternwarte, Fotografie : J.S.Schlimmer
[9] J.H. Mädler, Populäre Astronomie, 4. Auflage, Berlin 1852, Fotografie : J.S.Schlimmer 12/2006
[10] H. Seeliger, Über das mehrfache Sternsystem Zeta Canceri, Astronomische Nachrichten Nr. 4769, 1914

Danksagung

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