Über Doppelsterne und die Berechnung von Geschwindigkeit, Periode und Radius ihrer Umlaufbahn

Ich habe irgendwo gesehen, dass ich die Geschwindigkeit, Periode und den Radius einer Doppelsternumlaufbahn messen kann, indem ich mir die Rotverschiebung und die Blauverschiebung anschaue.

Ich verstehe es, aber kann mir jemand ein Beispiel für Berechnungen usw. geben, die durchgeführt wurden, um die Geschwindigkeit, die Periode und den Radius eines Doppelsterns im Orbit zu berechnen?

Antworten (1)

Sie messen die Geschwindigkeit (relativ zum Erdrahmen), indem Sie die Rot- oder Blauverschiebung leicht identifizierbarer Linien im Spektrum beobachten, sobald Sie mehr als einen vollen Zyklus (vorzugsweise mehrere Zyklen) haben:

  • Subtrahieren Sie die Beiträge von der (bekannten) Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne
  • Ermitteln Sie die Periode der Umlaufbahn, indem Sie sich einfach die Peak-to-Peak-Zeit des Zyklus ansehen
  • Entfernen Sie die mittlere Relativgeschwindigkeit und ermitteln Sie die Längsgeschwindigkeit im Schwerpunktrahmen des entfernten Systems als Funktion der Zeit. Sie können auch die Längsgröße der Umlaufbahn erhalten, indem Sie die Geschwindigkeit integrieren
  • Berechnen Sie die reduzierte Masse und den reduzierten Radius der Umlaufbahn aus den Keplerschen Gesetzen

Bei einem massiven und einem leichten Körper ist die reduzierte Masse die Masse des schweren Partners.

  • Wenn Sie diese Beobachtungen für beide Körper machen können, können Sie beide Massen erhalten.
Ich vermute also, dass Sie nur ein Spektrum erhalten, das das kombinierte Spektrum für das System ist (da sie nicht auflösbar sind). Wenn wir dann davon ausgehen, dass keine Verfinsterung stattfindet, folgen die Zentren der beiden Spitzen einem sinusförmigen Muster, und die Spitze, die mit der größten Amplitude schwingt, wird die kleine sein?
@AlanSE: Das hängt vom Instrument und dem System ab, aber wenn Sie sowohl ein rotverschobenes als auch ein blauverschobenes Natriumpaar im Spektrum haben, wissen Sie, dass ein Partner kommt und einer geht.
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