Wie groß ist die spektrale Reflexion von Sternenlicht in einem engen Binärsystem?

Sterne sind aufgrund von Streuung/Reflexion weit entfernt von perfekten schwarzen Körpern. Dies gilt aufgrund der vielen freien Elektronen besonders für heißere Sterne, aber auch kühlere Sterne können eine beträchtliche Menge reflektieren. In aanda.org/articles/aa/pdf/2001/19/aa1009.pdf sehen Sie beispielsweise, dass sie eine Reflexionsalbedo von 0,30 für den K-Stern und 1,00 für den F-Stern verwenden, aber die letztere Zahl ist nicht gemeint Um ernst genommen zu werden, ist es ihnen einfach egal, ob das Licht reflektiert oder absorbiert und wieder emittiert wird, weil es kein wichtiger Begriff ist. Aber der Wert 0,30 für den K-Stern ist vielleicht ernster gemeint, gilt aber dennoch nicht als kritischer Parameter, weil er nur die Farbe des reflektierten Lichts beeinflusst, nicht die Gesamtlichtmenge (da Sterne in Strahlungsgleichgewicht, muss also letztendlich das gesamte einfallende Licht zurückgeben,

Tatsächlich werden Sternemissionen oft durch „effektive Temperatur“ charakterisiert, um den Oberflächenfluss eines Sterns mit der Stefan-Boltzmann-Formel für die Emission eines schwarzen Körpers zu verbinden, indem ein T-Parameter verwendet wird, der nicht unbedingt der tatsächlichen Temperatur entspricht. Bei Verwendung dieses Begriffs, wie er bei Sternen üblich ist, gibt es keinen wesentlichen Unterschied zwischen Erwärmung und Reflexion von der Oberfläche des betreffenden Sterns. Die Details des Unterschieds haben mit der Form des Spektrums zu tun, aber diese Form ist im Allgemeinen sowieso keine Planck-Funktion, so dass man sich, sobald man das Konzept der "effektiven Temperatur" verwendet, bereits von einem detaillierten Verständnis des entfernt hat Form des Spektrums. (Wenn Sie die Details des Spektrums wollen, müssen Sie die Situation mit einiger Sorgfalt modellieren.)

Sie haben Recht, dass die Albedo von der Art des Sterns abhängt (heißere Sterne haben aufgrund all dieser freien Elektronen eine hohe Streualbedo), und viele Sterne zeigen eine starke Streuung von ihren Oberflächen. Streuung/Reflexion erhöht die effektive Temperatur über die tatsächliche Temperatur der betrachteten Schichten, aber wenn Sie sich an die effektive Temperatur halten, macht es keinen Unterschied, ob ein schwarzer Körper gestreut oder erwärmt wird, da sich die effektive Temperatur ausdrücklich auf die ausgehende bezieht Flussmittel ohne Anspruch auf die tatsächliche Temperatur. Es ist durchaus üblich, dass diese Unterscheidung unter den Teppich gekehrt wird, und die meisten Sterntemperaturen sind effektive Temperaturen, keine tatsächlichen Temperaturen.

Eine weitere Folge des Strahlungsgleichgewichts ist, dass der "Reflexionseffekt" die Gesamthelligkeit des Doppelsternsystems aus allen Blickwinkeln nicht verändern kann, also wenn die effektive Temperatur der Sternenoberfläche durch Reflexion und/oder Erwärmung erhöht wird, wie von einigen aus gesehen Himmelsrichtungen muss dies durch die reduzierte Helligkeit durch Finsternisse aus anderen Richtungen genau kompensiert werden. Der Reflexionseffekt ist also Teil des Studiums der Lichtkurven von Sonnenfinsternissen, die sehr nützlich sind, um Dinge wie die Größe der Sterne zu verstehen.

Hinzugefügt: Ein nettes Papier über die Polarisation von reflektiertem Licht wurde in den Kommentaren von uhoh bereitgestellt, es ist nature.com/articles/s41550-019-0738-7 . Die Idee ist, dass, wenn die Sterne nicht zu nahe beieinander stehen, nicht viel Licht reflektiert wird, aber es ist immer noch wahrnehmbar, da es in der Richtung senkrecht zur Linie zwischen den Sternen stark linear polarisiert ist. Daher zeigt es sich viel besser in linear polarisiertem Licht, einer möglicherweise wichtigen neuen Diagnose von Binärsystemen.

Als Ergänzung zur Antwort von @ KenG ist hier ein tatsächlicher Datenpunkt.

Der neue Artikel in Nature Polarized Reflected Light from the Spica Binary System ( hier herunterladbar ) ist insofern bemerkenswert, als die Messung der polarisierten Komponente des reflektierten Lichts darauf hindeutet, dass es sich um eine tatsächliche Reflexion handelt, anstatt dass ein Stern den anderen erwärmt und heller erzeugt strahlender Bereich.

Ihr Modell des Spica-Systems verwendet größtenteils angenommene Parameter, aber von den abgeleiteten Parametern beträgt die geometrische Albedo der A- und B-Komponenten etwa 3,6 % bzw. 1,4 %.

Weitere Informationen zu Bond-Albedo und geometrischer Albedo finden Sie in @zephyrs ausgezeichneter Antwort auf die Frage Warum ist die Albedo von Enceladus größer als 1?

Dies ist ein seit langem bestehendes (und kompliziertes!) Problem bei der Modellierung von verdunkelnden binären Lichtkurven. Hier ist eine vollständige Übersicht aus dem Jahr 1985 (mit späteren Zitaten hier ), die darauf hindeutet (aus einem sehr schnellen Überfliegen), dass für einige Systeme eine Albedo von etwa 0,5 gefunden wurde, aber die Details hängen auch von Temperatur und Wellenlänge ab.

Für den aktuellen Stand der Technik bei der Modellierung können Sie sich Papiere und Dokumentationen zum PHOEBE-Eclipsing-Binärcode ansehen .