Sichtbarkeit eines Begleitsterns des Roten Zwergs

Ein interstellarer Reisender steht auf der Oberfläche eines fremden Planeten im Licht einer unbekannten Sonne. Der Planet, auf dem er steht, umkreist einen Stern eines Doppelsternsystems, in dem einer ein gelber Zwerg der Klasse G und der andere ein roter Zwerg der Klasse M ist.

Während sie tatsächlich ihr gemeinsames Baryzentrum umkreisen, sind die Sterne so weit voneinander entfernt, dass der rote Zwergbegleiter die Umlaufbahn des Planeten nicht stört und auch nicht genügend Sonneneinstrahlung beiträgt, um das Klima des Planeten zu beeinflussen.

Meine Frage lautet: Wie nah muss der Begleitstern sein, damit er im Vergleich zu den Hintergrundsternen merklich prominenter am Himmel erscheint?

(Ich gehe hier davon aus, dass ein Roter Zwerg in einer bestimmten Entfernung einfach mit den dahinter liegenden Sternen verschmilzt.)

Antworten (1)

Ein wirklich heller früher Hauptreihenstern vom M-Typ (etwas wie M0V spektral, Lacaille 8760 ist ein gutes Beispiel) könnte eine visuelle absolute Helligkeit von etwa +9 haben. Ich weiß zwar nicht genau , wie hell dieser Stern im Verhältnis zum Hintergrund sein muss, aber ich denke, eine gute Voraussetzung wäre, dass er tagsüber sichtbar ist, was für von der Erde aus sichtbare Nicht-Sonnensterne nicht gilt könnte als ungewöhnlich auffallen. Dies geschieht bei einer scheinbaren Helligkeit von etwa -4, was ebenfalls etwa so hell ist wie die Venus.

Die Gleichung, die die Differenz der absoluten Helligkeit M und der scheinbaren Helligkeit m mit dem Abstand d (in Parsec) in Beziehung setzt, lautet:

5 + ( M − M ) = 5 ∗ l Ö G 10 ( D )

Die Entfernung zum roten Zwergstern, die wir dafür benötigen, beträgt also etwa 0,025 Parsec oder etwas mehr als 5.100 AE. (Das ist zum Vergleich weit über das Hundertfache des Sonne-Neptun-Abstands – soweit ich weiß, sollte dies keinerlei Stabilitätsprobleme im System verursachen.)

Wenn Sie einen schwächeren Stern haben, müssen Sie ihn proportional näher heranrücken – durch Vierteln der intrinsischen visuellen Bandhelligkeit des Sterns wird seine Entfernung um den Faktor zwei verringert.

Wenn Sie möchten, dass der Stern heller erscheint, muss der Stern um eine Größenordnung heller werden 100 5 mal so hell, was eine Abstandsverringerung um den Faktor 2 vorschreibt 100 2.5 oder etwa 6.3.

Irgendwann bringt einer oder beide dieser Faktoren den Stern zu nahe an das innere System, um ihn stabil zu halten, aber für Ihre Zwecke kann es wahrscheinlich ziemlich weit weg sein.

Wenn Sie „intrinsische Leuchtkraft“ sagen, meinen Sie die bolometrische? Eigentlich ist das wahrscheinlich eine dumme Frage, wenn man bedenkt, dass wir über Sichtbarkeit sprechen ...
Da Sie sich nur um die scheinbare Helligkeit des visuellen Bands kümmern , ist wirklich nur die absolute Helligkeit (und damit die Leuchtkraft) des visuellen Bands von Bedeutung. Kühlere rote Zwergsterne emittieren etwas weniger sichtbares Licht im Verhältnis zu ihrer bolometrischen Leuchtkraft, die durch das Plancksche Gesetz angenähert werden kann.
Okay, danke für die Aufklärung! Sie erwähnen, dass das Vierteln der Leuchtkraft die Entfernung halbiert; Lässt sich mit einer Gleichung ausrechnen, welche Klasse ein M-Zwerg mit einem Viertel der Leuchtkraft eines M0V hätte?
Ich fürchte, ich kenne keine einfache Annäherung; Möglicherweise können Sie mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz, der Kenntnis der Temperatur des Sterns in Anbetracht seiner Unterklasse und / oder einigen Funktionen, die diese Faktoren in Beziehung setzen, wie hier zu sehen, etwas ausarbeiten . Es gibt auch ziemliche Unterschiede zwischen "ähnlichen" Sternen.
Nur zum Vergleich - Proxima Centauri ist ein kleinerer Stern der M5.5-Klasse mit einer absoluten Helligkeit von 15,6. Er umkreist Alpha Centauri bei 8700 AE und würde vom Alpha-System aus nur als schwacher Stern der Größe 5 gesehen werden.
@Alexander Gute Ergänzung! Proxima Centauri müsste etwa 250 AE vom Primärstern / -planeten entfernt sein, um seine scheinbare Helligkeit bei -4 zu haben, obwohl ich denke, dass dies immer noch weit genug entfernt ist, um einen terrestrischen Planeten in einer relativ nahen Umlaufbahn nicht zu stören.
Sichtbarkeit eines Begleitsterns des Roten Zwergs
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v