von J.S.Schlimmer

Allgemeines

Mit einer Umlaufzeit von knapp 60 Jahren gehört 53 Xi UMa zu den interessantesten Doppelsternen, da innerhalb von wenigen Jahren die Bewegung sichtbar wird. Bei gutem Seeing lassen sich die 4,3 bzw. 4,8 mag hellen Komponenten bereits bei 114-facher Vergrößerung trennen.

Abbildung 1 : Die Umlaufbahn von Xi UMa [3] Komponenten AB


Entdeckungsgeschichte

Die Doppelsternnatur von Xi UMa wurde am 7. September 1700 von dem Astronomen Gottfried Kirch entdeckt. Herschel listete diesen Doppelstern in seinem 1. Katalog in Klasse I an 2. Stelle (H I 2) im Jahre 1782 auf:

"2. Mai 1780, doppelt, ein wenig ungleich. Beide weiß und sehr hell. Der Zwischenraum bei 222 [-facher Vergrößerung] beträgt 2/3 Durchmesser des größeren [Sterns]; bei 227 1 Durchmesser des größeren; bei 278, etwa 1,5 Durchmesser des größeren. Position 53° 47´süd, nachfolgend" [1]

Bei Herschels Winkelangabe "süd, nachlaufend" muß man den Wert um 90° korrigieren. Man erhält dann einen Positionswinkel von 143,8°. Nach den Ephemeriden betrug der Abstand damals 2,2'', der Positionswinkel betrug 153,1°. Er beobachtete 53 Xi UMa und weitere Doppelsterne 24 Jahre lang, bevor er zum Schluß kam, dass es Sternsysteme gibt, die gravitativ aneinander gebunden sind. In dieser Zeit hatte sich der Positionswinkel von 53 Xi UMa auf 92° geändert.

Erste Bahnberechnungen und Ephemeriden

Ab 1802 wurde die Bahn von Xi Uma regelmäßig von vielen Astronomen verfolgt und gemessen. Eine erste Ephemeridenberechnung erfolgte durch Savary. Es zeigten sich jedoch schnell Diskrepanzen zwischen der vorhergesagten und der beobachteten Bahn, so daß Mädler in Dorpat im Jahre 1837 eine neue Bahnberechnung veröffentlichte:

"(...) stellten sich für die seit 1831 gemachten Beobachtungen so bedeutende Abweichungen heraus, daß wir schon damals eine Vergrößerung der Umlaufzeit für notwendig hielten. Diese Vermutung hat sich durch die gegenwärtige Untersuchung völlig bestätigt. Die letzte von Struve mitgeteilte Messung (für 1835,42) weicht um 15 Grade von Savary´s Bahn ab; es war mithin gegründete Hoffnung vorhanden, durch eine neue Diskussion sämmtlicher Beobachtungen der Wahrheit beträchtlich näher zu kommen." [2]

Für die Berechnung der großen Halbachse hatte Mädler ausschließlich die Werte seines Kollegen Struve verwendet, der die Messungen mit dem großen Fraunhofer Refraktor durchführte :"Durch Herschel´s und South´s Messungen würde man die halbe große Achse = 3''077, d..h. über ein drittel größer als nach Struve erhalten." schrieb Mädler [2].
Die heutige Bahnberechnungen für die Komponenten AB erfolgen nach den Ephemeridenelementen von Mason (siehe Abbildung 1). Nachfolgend finden Sie einen Vergleich der verschiedenen Ephemeridenelemente:

Abbildung 6 : 53 Xi UMa, April 2004, R200SS bei 114-facher Vergrößerung, das Gesichtsfeld  beträgt ca. 0,66°, Zeichnung groß (80 kB)

Weitere Beobachtungsberichte

Wolfgang Vollmann : Umlaufbewegung des Doppelsterns Xi Ursae Maioris

Quellennachweis

[1] William Herschel, Catalog of Double Stars, Philosophical transactions of the Royal society of London, 1782 Vol. 72
[2] Mädler, Astronomische Nachrichten, Nr. 319, Berechnung der Bahn des Doppelsterns Xi Ursa majoris
[3] Brian Workman, Binary Star Orbit Calculator, http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Runway/8879/englishdownload.html
[4] REGISTAX, http://registax.astronomy.net/
[5] W.W. Campbell & W.H. Wrigth, A list of nine stars whose velocities in the line of sight are variable, Astrophysical Journal 12, S.254-257, 1900
[6] N.E. Nörlund, Determination de l´orbite de Xi Ursae majoris = Struve 1523, Astronomische Nachrichten 170, 1906
[7] W.H. Wright, Note on Mr. Nörlund´s orbit of Xi Ursa Majoris, Lick Observatory 5/1908
[8] Mason, McAlister, Hartkopf, Binary Star Orbits From Speckle Interferometry. VII. The Multiple System Xi Ursa Majoris, The Astrophysical Journal Vol. 109, Jan. 1995
[9] Florent Losse, REDUC, http://www.astrosurf.com/hfosaf/uk/tdownload.htm
[10] J.H. Mädler, Populäre Astronmie, 1. Auflage 1841, Berlin

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