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Friedrich Wilhelm Bessel
(1784-1846)



Alvan Graham Clark
(1832-1897)
Doppelsterne im Sternbild Canis Major, Großer Hund

Sirius, a CMa, AGC 1AB, WDS06451-1643

Sirius B Sirius B im März 2020, 12-Zoll Newton 1500mm Brennweite

Mit einer Helligkeit von -1,46 Magnituden ist Sirius der hellste Stern am Himmel. Da er in unseren Breiten nur eine Höhe von etwa 24° über dem Horizont erreicht, ist er den Luftturbulenzen besonders ausgesetzt. Dadurch funkelt er in einer klaren Nacht wie ein Diamant. Diese beiden Eigenschaften machen es besonders schwer seinen nur 8,44 Magnituden hellen Begleiter Sirius B zu beobachten. Ein Größenunterschied von 9,9 Magnituden entspricht etwa einem Kontrast von 1: 9000. Das bedeutet, dass Sirius etwa 9000-mal so hell leuchtet wie sein Begleiter.

Für die Abbildung von Sirius B wurden die besten 59 / 300 Einzelbilder eines kurzen Videos gestacked. Zur Reduzierung der sphärischen Refraktion und zur Unterdrückung des Seeings wurde ein orange Filter eingesetzt. Es erfolgte keine weitere Bildbearbeitung.

Erstmals wurde Sirius B im Jahr 1844 von Friedrich Wilhelm Bessel vorhergesagt. Dieser verglich die Position von Sirius mit Angaben aus älteren Sternkatalogen und stellte eine Abweichung von der zu erwartenden Eigenbewegung in R.A. fest. Aus seinen Untersuchungen schloss er :

"wenn das System als Doppelstern bekannt ist, so kann die Beobachtung einer Veränderlichkeit der Bewegung eines seiner Bestandtheile nicht überraschen, indem ihr Vorhandensein und ihre Wiederkehr in der Periode der Umlaufsbewegung beider Bestandtheile um einen gemeinschaftlichen Schwerpunkt, nothwendig sind. Wenn sie dagegen an einem einfach erscheinenden Stern bemerkt wird, so führt sie auf die Annahme, dass er der einzige sichtbare Theile eines kleinen Systems ist; auf eine Annahme, deren Statthaftigkeit nur bestritten werden könnte, wenn Grund vorhanden wäre, die Eigenschaft des Leuchtens für eine wesentliche der Masse zu halten. Dass zahllose Sterne sichtbar sind, beweiset offenbar nichts gegen das Dasein zahlloser unsichtbarer." [1]

Bessel ging offenbar von einem unsichtbaren Begleiter aus. Was er darunter verstand, führte er jedoch nicht weiter aus. An diese Stelle sei noch bemerkt, dass die Doppelsternnatur von Sirius bei Beobachtungen von Bessel, Pond Struve, Argelander und Airy im Zeitraum von 1815 bis 1830 unerkannt blieb, obwohl in dieser Zeit der Abstand des Begleiters zwischen 10" und 11" betrug
[1, 2]Das größte Teleskope war Struves 9 ½ -Zoll Fraunhofer Refraktor der Dorpater Sternwarte. Dorpat (heute Tartu) liegt jedoch auf einer Breite von 58°, wodurch Sirius nur eine Horizonthöhe von 16° erreicht und somit die Beobachtung den Luftturbulenzen umso stärker ausgesetzt ist. Das größte Teleskop stand also am ungünstigsten Standort für eine erfolgreiche Sichtung von Sirius B. Es war also mit den besten Teleskopen der damaligen Zeit nicht möglich, Sirius B während seiner Apoastro-Passage zu beobachten. Sollte also die eigene Sichtung mit einem 6-Zoll oder 8-Zoll Teleskop nicht gelingen, so ist das nicht weiter erstaunlich.

Bereits 1851 wurde eine erste Bahnberechnung von C.A.F. Peters veröffentlicht. Peters ging von einer Umlaufzeit von 50,09 Jahren aus. Die erste visuelle Beobachtung von Sirius B gelang dem Amerikaner Alvan Clark am 31. Januar 1862 mit einem neuen 18 ½ - Zoll Refraktor. Nur wenige Tage später, am 10. Februar konnte der Direktor des Havard College Observatoriums G.P. Bond mit einem 15 -Zoll Refraktor einen Positionswinkel von 85,15° und einen Abstand von 10,37" messen [5]. Das Observatorium befindet sich in Cambridge/Massachusetts auf einer Breite von rund 42° Nord, was gegenüber den europäischen Beobachtern einen großen Vorteil bietet.

Die aktuelle Bahnberechnung von H.E. Bond u.a. (BdH2017) geht von einer Umlaufzeit von 50,13 Jahre aus.
Der maximale Abstand wird im Jahr 2023 mit etwa 11,33" erreicht werden, bis Sirius B im Jahr 2044 mit 2,56" seinen Periastron durchlaufen wird [3]. Das nachfolgende Diagramm zeigt die Bahn nach Bond, sowie alle im WDS [4] gelisteten Beobachtungen bis Ende 2019. Das Diagramm wurde mit Hilfe von
B. Workmans Binary Star Orbit Calculator erstellt [6].
 
Bahnkurve von Sirius, BdH2017





Weitere Informationen :

Der 9 ½ - Zoll Fraunhofer Refraktor im Deutschen Museum in München




Quellennachweis

[1] Bessel, Über die Veränderlichkeit der eigenen Bewegung der Fixsterne, Astronomische Nachrichten Nr. 514+515, 1844
[2] C.A.F. Peters, Über die eigene Bewegung des Sirius, Astronomische Nachrichten Nr. 745, 1851
[3] R.A. Matson, S.J. Williams, W.I Hartkopf & B.D. Mason, Sixth Catalog of Orbits of Visual Binary Stars
[4] The Washington Double Star Catalog, http://ad.usno.navy.mil/wds/
[5] G.P. Bond, On the Companion of Sirius, Director of the Observatory of Havard College, Astronomische Nachrichten Nr. 1353, 1862
[6] Brian Workman, Binary Star Orbit Calculator




Danksagung

This research has made use of the Washington Double Star Catalog maintained at the U.S. Naval Observatory.