i Bootis

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Dreifachstern
i Bootis
StarArrowUL.svg
Bootes constellation map.png
Beobachtungsdaten
Epoche: J2000.0
Sternbild Bärenhüter
Vis. Helligkeit
(gesamt)
4,70 bis 4,86 mag [1]
Astrometrie
Radialgeschwindigkeit −17,89 ± 0,40 km/s [2]
Parallaxe 79,95 ± 1,56 mas
Entfernung [3] 40,8 ± 0,8 Lj
(12,51 ± 0,25 pc)
Absolute visuelle
Helligkeit (gesamt)
Mvis
4,21 bis 4,37 mag [4]
Periode 206 Jahre
Eigenbewegung [5]
Rek.-Anteil: −445,84 ± 1,44 mas/a
Dekl.-Anteil: 19,86 ± 1,67 mas/a
Einzeldaten
Namen A, B, C
Beobachtungsdaten:
Rektaszension [6] A 15h 03m 47,30s
B 15h 03m 47,48s
C wie B
Deklination [6] A 2473914.6+47° 39′ 14,6″
B 2473915.9+47° 39′ 15,9″
C wie B
Scheinbare
Helligkeit
[6]
A 5,14m
B 6,00varm
C siehe Bm
Typisierung:
Spektralklasse [7] A G2 V
B K0 V
C K4 V
B-V Farbindex [6] A 0,58
B 0,82
C siehe B
Astrometrie:
Absolute
visuelle
Helligkeit
Mvis [4]
A 4,65 mag
B 5,51var mag
C siehe B mag
Physikalische Eigenschaften:
Masse [8] A 1,07 M
B 0,91 M
C 0,48 M
Radius [9] A 1,05 ± 0,07 R
B 0,87 ± 0,02 R
C 0,66 ± 0,01 R
Leuchtkraft [9] A ≈ 1,15 L
B ≈ 0,51 L
C ≈ 0,24 L
Oberflächen-
temperatur
[9]
A 5.900 ± 65 K
B 5.300 ± 65 K
C 5.035 ± 120 K
Rotationsdauer [9] A ? d
B ≈ 0,27 d
C ≈ 0,27 d
Bezeichnungen und Katalogeinträge
Bayer-Bez. i Bootis
Flamsteed-Bez. 44 Bootis
Bonner Durchm. BD +48°2259
Bright-Star-Kat. HR 5618
HD-Katalog HD 133640
SAO-Katalog SAO 45357
Hipparcos-Katalog HIP 73695
WDS-Katalog WDS 15038+4739
ADS-Katalog ADS 9494
Tycho-Katalog A TYC 3484/1580/1
B TYC 3484/1580/2
C TYC siehe B

i Bootis (kurz: i Boo, Flamsteed-Bezeichnung: 44 Bootis) ist ein Stern im Sternbild Bärenhüter. i Bootis ist kein Einzelstern, sondern ein Dreifachsternsystem, das sich aus den Sternen i Bootis A, i Bootis B und i Bootis C zusammensetzt. Zudem formen die Komponenten B und C einen spektroskopischen Doppelstern bzw. veränderlichen Stern vom Typ W Ursae Majoris. Das Sternsystem liegt 41 Lichtjahre von der Sonne entfernt, was für i Bootis B/C bedeutet, dass es sich um den sonnennächsten bekannten W-Ursae-Majoris-Stern handelt. Die scheinbare Helligkeit von i Bootis schwankt zwischen 4,70m und 4,86m, wobei zu beachten ist, dass dies die kombinierten scheinbaren Helligkeiten von A und B/C sind und nur die Komponente B/C variabel ist.[1] i Bootis darf nicht mit dem Stern ι Bootis verwechselt werden.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Hauptstern i Bootis A ist ein sonnenähnlicher Stern der Spektralklasse G2 V und 5,14m hell.[6][7] Er besitzt eine Masse von 1,07 Sonnenmassen,[8] eine Größe von 1,05 Sonnenradien und eine effektive Oberflächentemperatur von ca. 5.900 K.[9]

Das Untersystem i Bootis B und i Bootis C bildet einen W-Ursae-Majoris-Stern, wobei die Sterne so eng beisammenliegen, dass sich ihre Oberflächen berühren. Der Hauptstern B besitzt ca. 0,91 Sonnenmassen und der Begleitstern C ca. 0,48 Sonnenmassen.[8] Die Spektralklassen lauten auf K0 V für die B-Komponente und auf K4 V für die C-Komponente[7] (ältere Untersuchungen geben G2 V für B und G für C an)[9]. Beide Sterne umkreisen einander in nur 6,43 Stunden auf einer kreisförmigen Umlaufbahn, was zu partiellen Bedeckungen und folglich zu einem Helligkeitsabfall führt. Durch gebundene Rotation ist die Umdrehung der Sterne um die eigene Achse gleich lang wie die Periode, d. h. die Umfangsgeschwindigkeiten am Äquator liegen bei 164 km/s (Komponente B) und 125 km/s (Komponente C).[9] Die scheinbare Helligkeit von i Bootis B/C beträgt im Maximum 5,91m.[2] Sie sinkt beim Hauptminimum um 0,60m und beim Nebenminimum um 0,49m.[7] Das Lichtkurvenprofil kann leicht variieren, was als Folge von Sternflecken interpretiert wird.[10]

Die Auswertung der Lichtminima seit 1916 zeigt, dass die Periode von B/C intervallartig variabel ist: Die Sterne umkreisen einander mehrere Jahre gleichmäßig, bis eine plötzliche Periodenänderung eintritt und die neue Periode wieder bis zur nächsten Änderung nach mehreren Jahren konstant bleibt. Die Änderungen liegen in der Größenordnung von einigen ppm zur Vorgängerperiode und ereigneten sich 1932 (−3,5 ppm), 1947 (+1,9 ppm), 1966 (−6,6 ppm), 1974 (−9,1 ppm) und 1986 (−11 ppm). Aus diesem Grund sind die Minima nur für begrenzte Zeit exakt vorhersagbar. Sehr wahrscheinlich ist ein intrinsischer Mechanismus (Massetransfer bzw. Masseverlust) für die Periodenänderungen verantwortlich, obwohl auf lange Sicht auch die Umlaufbewegung zwischen B/C und A und damit die Veränderung der Lichtlaufzeit eine Rolle spielt.[9][10]

Wie alle W-Ursae-Majoris-Sterne ist auch i Bootis B/C eine Röntgenquelle und zeigt ausgeprägte atmosphärische und magnetische Aktivitäten. Mit dem Chandra-Röntgenteleskop wurde die koronale Aktivität untersucht, wobei eine aktive Region an einem Pol der Komponente B nachgewiesen wurden, von der ca. die Hälfte der Gesamtröntgenstrahlung des Systems ausgeht.[11] Zudem wurden Flares und koronale Loops registriert. In einigen hundert Millionen Jahren werden beide Sterne zu einem einzelnen Stern verschmelzen.

Wilhelm Herschel entdeckte 1781 die Doppelsternnatur von i Bootis und nur vier Jahre später die Veränderlichkeit des Begleiters. 1926 identifizierte der niederländische Astronom Jan Schilt die Komponente B/C als W-Ursae-Majoris-Stern.

i Bootis A und i Bootis B/C umkreisen einander in einem übergeordneten System mit einer Umlaufzeit von 206 Jahren.[12] Die große Halbachse beträgt 3,8″, was bei einer Entfernung von 40,8 Lichtjahren umgerechnet 47,5 AE entspricht. Da für Beobachter auf der Erde die Bahnebene von i Bootis um 84° gegen die Sichtlinie geneigt ist, erscheint uns der Orbit perspektivisch stark verzerrt (scheinbare Bahn). Der Winkelabstand zwischen A und B/C beträgt 0,72″, der Positionswinkel von B/C zu A 70,4° (Stand: 1. Januar 2016).[13]

Bahnelemente der Einzelsysteme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bahnelement i Bootis A und B/C[12] i Bootis B und C[2]
Umlaufperiode 206 J 0,267818 T
Epoche des Periastrons 2013 (JD − 2.400.000) 50.944,6878 ± 0,0002
Exzentrizität 0,55 0
Große Halbachse 3,8″ (≈ 47,5 AE)
Bahnneigung 84° 72,8 ± 1,0°[9]
Argument des Knotens 57°
Argument der Periapsis 45° undefiniert im kreisförmigen Orbit
Distanz Periastron ≈ 21,4 AE[14]
Distanz Apastron ≈ 73,6 AE[14]

Ephemeriden für das System i Bootis A und B/C[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

[13]

Jahr
jeweils 1.1.
Abstand Positionswinkel von B/C
2010 1,61″ 59,6°
2015 0,90″ 67,0°
2020 0,21″ 161,4°
2025 1,01″ 224,9°
2035 2,53″ 233,2°
2045 3,60″ 235,5°

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Samus, N. N. et al.: VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007–2013), Version 2013-04-30. In: VizieR On-line Data Catalog: B/gcvs. 2009. bibcode:2009yCat....102025S. Dazugehöriger Datenbankeintrag für i Bootis auf VizieR.
  2. a b c Lu, W.; Rucinski, S. M.; Ogloza, W.: Radial Velocity Studies of Close Binary Stars. IV. In: The Astronomical Journal. Bd. 122, Ausg. 1, 2001, S. 403 f. bibcode:2001AJ....122..402L. doi:10.1086/321131. arxiv:astro-ph/0104065.
  3. Abgeleitet von der Parallaxe (0,07995 ± 0,00156″ lt. van Leeuwen, 2008).
  4. a b Die absolute Helligkeit wird berechnet, indem das Entfernungsmodul (hier: 0,49m) von der scheinbaren Helligkeit subtrahiert wird. Das Entfernungsmodul errechnet sich durch −5 mag − (5 mag · lgπ), wobei π die Parallaxe in Bogensekunden (0,07995″ lt. van Leeuwen, 2008) angibt.
  5. van Leeuwen, F.: VizieR Online Data Catalog: Hipparcos, the New Reduction (van Leeuwen, 2007). In: VizieR On-line Data Catalog: I/311 (ursprünglich veröffentlicht in: bibcode:2007A&A...474..653V). 2008. bibcode:2008yCat.1311....0V. Dazugehöriger Datenbankeintrag für i Bootis auf VizieR.
  6. a b c d Høg, E. et al.: VizieR Online Data Catalog: The Tycho-2 Catalogue (Hog+ 2000). In: VizieR On-line Data Catalog: I/259 (ursprünglich veröffentlicht in: bibcode:2000A&A...355L..27H). 2000. bibcode:2000yCat.1259....0H. Dazugehöriger Datenbankeintrag für i Bootis A und i Bootis B/C auf VizieR. Die Tycho-Magnituden (BTmag und VTmag) wurden in die V- bzw. B-V-Magnituden nach Johnson-Morgan umgerechnet (siehe SIMBAD: A, B/C).
  7. a b c d Zasche, P. et al.: A Catalog of Visual Double and Multiple Stars With Eclipsing Components. In: The Astronomical Journal. Bd. 138, Ausg. 2, 2009, S. 666, 673. bibcode:2009AJ....138..664Z. doi:10.1088/0004-6256/138/2/664. arxiv:0907.5172.
  8. a b c Tokovinin, A.: From Binaries to Multiples. I. Data on F and G Dwarfs within 67 pc of the Sun. In: The Astronomical Journal. Bd. 147, Ausg. 4, 2014, Artikel-ID 86. bibcode:2014AJ....147...86T. doi:10.1088/0004-6256/147/4/86. arxiv:1401.6825. Dazugehöriger Datenbankeintrag für i Bootis auf VizieR.
  9. a b c d e f g h i Hill, G.; Fisher, W. A.; Holmgren, D.: Studies of late-type binaries. I – The physical parameters of 44ι Bootis ABC. In: Astronomy and Astrophysics. Bd. 211, Ausg. 1, 1989, S. 81 ff. bibcode:1989A&A...211...81H.
  10. a b Saxton, J. M.: Recent observations of 44 Bootis. In: Variable Star Section. Circular 91. The British Astronomical Association Variable Star Section.
  11. Brickhouse, N. S.; Dupree, A. K.; Young, P. R.: X-Ray Doppler Imaging of 44i Bootis with Chandra. In: The Astrophysical Journal. Bd. 562, Ausg. 1, 2001, L75 ff. bibcode:2001ApJ...562L..75B. doi:10.1086/338121. arxiv:astro-ph/0110560.
  12. a b Söderhjelm, S.: Visual binary orbits and masses post Hipparcos. In: Astronomy and Astrophysics. Bd. 341, 1999, S. 126, 137. bibcode:1999A&A...341..121S. Dazugehöriger Datenbankeintrag für i Bootis auf VizieR.
  13. a b Berechnet mit dem Binary Star Orbit Calculator (Vers. 3) von Brian Workman nach den Bahnelementen von Söderhjelm, 1999.
  14. a b Periastrondistanz = a − (a · ε); Apastrondistanz = a + (a · ε). a gibt die große Halbachse in AE und ε die numerische Exzentrizität (0,55 lt. Söderhjelm, 1999) an. Bei einer Parallaxe von 0,07995″ (van Leeuwen, 2008) beträgt die große Halbachse von 3,8″ (Söderhjelm, 1999) umgerechnet ≈ 47,5 AE.