T Tauri-Sterne als Doppelsterne und mit Planeten

Fachvortrag auf der BAV-Tagung 2000 in Sonneberg, zusammengefasst von W. Braune

Dem Veränderlichenbeobachter ist dieser Sterntyp geläufig unter: Junge Sterne im Zusammenhang mit ihrer Entstehung in Gaswolken.

Dr. R. Neuhäuser vom MPI für Extraterrestrische Physik in Garching brachte uns die aktuellen Ergebnisse seines Forschungsgebietes an diesen Sternen in einem sehr lebhaft gehaltenen Vortrag mit vielen Abbildungen nahe unter dem Gesichtspunkt Begleiter (Braune Zwerge bzw. Planeten).

Alle bisher erfolgten Feststellungen von Doppelsternkonfigurationen bis hin zur Planetengröße hatten ein Problem: Es gab bisher keine Feststellung eines Bedeckungslichtwechsels; mithin ist die Frage der exakten Massenbestimmung noch offen. Wir wurden angeregt, an sechs Sternen im Taurusfeld beobachterisch mitzuwirken. Dieser Aufruf steht daher mit Umgebungskarten für unsere CCD-Beobachter bereits am Anfang dieses Rundbriefes.

Im einzelnen gab Dr. Neuhäuser den folgenden Überblick:

T Tauri-Sterne stehen oberhalb der Hauptreihe im Hertzsprung-Rusell-Diagramm. Die Entwicklung kann zu Sternen wie der Sonne führen aber auch kleinere Sterne ergeben. Die Entwicklungslinien führen auch zu Braunen Zwergen bzw. Planeten (Jupitergröße). (Abbildung: Entwicklungslinien der Objekte).

Durch Radialgeschwindigkeits-Messungen wurden bis heute ca. 40 Planetenkandidaten gefunden; wegen der unbekannten Bahnneigung kennt man nur deren untere Massegrenzen. Nur bei einem solchen Objekt, bei HD 209458, hat man einen Transit gesehen, also die Bahnebene bestimmen können. Dieser Planetenkandidat hat sich als wirklicher Planet mit ca. einer Jupitermasse herausgestellt. Zwei der Planetenkandidaten sind auch bei jungen Sternen entdeckt worden, nämlich bei jota Hor und epsilon Eri.

War bisher die Verbindung zu Gaswolken obligatorisch für junge Sterne, so zeigten ROSAT-Aufnahmen auch solche Sterne außerhalb von Wolken. Der Beweis für junge Sterne liegt im Lithiumgehalt, das nur noch bei jungen Sternen vorkommt. Der Hipparcos-Satellit ergab mit seinen Parallaxen die Entfernungen, die notwendig sind, um die Leuchtkräfte richtig (also ohne Annahmen machen zu müssen) zu berechnen. Sie liegen alle oberhalb der Hauptreihe und rotieren schnell, sind also jung.

Im Chamaeleon wurden zudem 12 braune Zwerge entdeckt. Neue Radialgeschwindigkeitmessungen zeigen Variationen, also entweder Flecke auf den Oberflächen oder sehr massearme Begleiter.

In der TW-Hydrae-Assoziation (keine Dunkelwolke mehr) befinden sich mehrere Sterne gleicher Entfernung und Bewegungsrichtung. Hier wurden mehrere Sterne untersucht. TWA-7 als Überstrahlungsobjekt bei Aufnahmen zeigte einen M- und einen K-Stern. Da K als für einen Planeten zu heiss anzusehen ist, blieb hieran nur zu erkennen, dass das Beobachtungsverfahren funktioniert. Speckle-Imaging geht bis zu ca. 10 mag Helligkeitsunterschied bei über 1" Abstand. Bei TWA-5 zeigte sich ein schön daneben stehender Stern B vom Typ M9, der sich zudem von 1998 auf 2000 etwas bewegt hatte. Eine Klassifizierung als brauner Zwerg von 15-40 Jupitermassen könnte stimmen. Ein passender Orbit von rd. 900 Jahren ergäbe auch die festgestellte Bewegung. (Abbildungen)

Auf der Nordhalbkugel sind für eine Fotometrie bei spektroskopischen Dopppelsternen um Lichtschwächungen zu finden nur die avisierten Sterne im Taurus vorhanden. Mit sechs Objekten sind es nicht zu viele in einem relativ kleinen Feld, um die BAVer zur Mitwirkung zu gewinnen.

Werner Braune

Suche nach Bedeckungen von T Tauri-Sternen

Auf der BAV-Tagung in Sonneberg wies Dr. R. Neuhäuser, Garching, auf das Beobachtungsprogramm bei T Tauri-Sternen eines speziellen Gebietes im Taurus hin, das aus unserer BAV-Sicht unbedingt unterstützt werden sollte, weil die Voraussetzungen instrumenteller Art bei CCD-Beobachtern vorhanden sind und sich dies jetzt in der Wintersaison zum Mitmachen anbietet.

(Dieses Thema ist auf der Bedeckungsstern-Homepage von Wolfgang Moschner nicht neu: Am 7. 2.2000 wies Klaus Bernhard bereits auf Korrespondenz hierzu hin, doch da war der Stier kaum noch sichtbar.)

Da eine Massenbestimmung für sehr junge, massearme Vor-Hauptreihensterne (T Tauri-Sterne) bisher nicht gelungen ist, fehlen wichtige, beobachterisch ermittelte Daten, um die theoretischen Modelle zu überprüfen. Durch ROSAT wurden sehr viele neue T Tauri-Sterne entdeckt, unter denen auch einige doppellinige, spektroskopische Doppelsterne befindnen, die in der obigen Tabelle angegeben sind.

Für diese soll mittels photometrischer Langzeitbeobachtung nach Bedeckungen gesucht werden. Für CCD Beobachtungen erscheinen die genannten Objekte geeignet.

Die Perioden werden im Bereich von nur einigen Tagen erwartet, d.h. eine mögliche Bedeckung könnte nur wenige Stunden oder auch nur eine Stunde dauern, läge also im Bereich des Üblichen.

Die benutzten Vergleichsstern sollten festgehalten werden. Beobachtungen sind an jedem Abend und in der ganzen Nacht erforderlich. Amplituden von 0,2 mag oder auch darunter werden erwartet.

Junge Sterne sind sehr aktiv und zeigen oft periodische Heligkeitsschwankungen aufgrund ausgeprägter Flecken auf der Sternoberfläche. Als Hilfe bei der Unterscheidung zwischen Sternflecken und einer Bedeckung sind Aufnahmen in zwei verschiedenen Filtern sinvoll (z.B. V und B).

Das wissenschaftliche Ziel der aktuellen Beobachtung ist eine Massenbestimmung von T Tauri-Sternen. Bei spektroskopischen Doppelsternen ist dies nur möglich, wenn das System bedeckend ist. Dies gilt es hier festzustellen.

Insoweit wünsche ich den Beobachtern einen besonderen Erfolg!

Umgebungskarten der sechs Sterne sind nachfolgend beigefügt.

Nachtrag 19.01.2006

Dieses Beobachtungsprogramm ist längst ausgelaufen. Eine Kontaktadresse existiert nicht mehr.

BAV Zentrale und Redaktion