The structure and spectra of irradiated secondaries in close binaries (pre-CVs)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Viele Sterne entwickeln sich nicht einzeln, sondern gemeinsam mit einem oder mehreren Begleitern. Während die Entwicklung isolierter Sterne theoretisch gut vorhergesagt werden kann, ist die Vorhersage für enge Doppelsterne deutlich schwieriger. Dafür ermöglicht aber gerade diese Doppelstern-Konstellation eine genaue Bestimmung der Größe und Masse. Einer der Mechanismen, von dem man annimmt, dass dadurch enge Doppelsterne enstehen, ist die ‘Common Envelope Evolution’ (CEE). Besonders junge post-CEE Doppelsterne zeigen z.T. einen Temperaturunterschied von einem Faktor 10 zwischen beiden Komponenten bei nur wenigen Sonnenradien Abstand. Dieses Projekt konzentrierte sich auf enge Doppelsterne, die eine heiße Primärkomponente (z.B. einen Unterzwerg vom Typ O (sdO)) und eine kalte Sekundärkomponente (z.B. einen K/M Hauptreihenstern) enthalten, welche massiv durch die externe Einstrahlung der ersteren beeinflusst wird. Das Verfahren wie die externe Einstrahlung in dem Sternatmosphären Code PHOENIX gehandhabt wird, insbesondere die Änderung der äußeren Randbedingung und der Temperaturkorrekturmethode, wird im Detail in der Dissertation von A. Wawzryn beschrieben. Um den Fokus auf Einstrahlungseffekte zu setzen, werden andere Unwägbarkeiten wie tränenförmige Sterne, Massenakkretion oder Schatten von einer umgebenden Scheibe vermieden, indem pre-kataklysmische Variablen (pre-CVs) aus der Gruppe der engen Doppelsterne als Testobjekte verwendet werden. Das bedeckungsveränderliche System UU Sagittae wird als ein Beispiel für massive Einstrahlung herangezogen und beobachtete optische Spektren werden theoretisch angepasst. Für die Primärkomponente (den sdO) werden Effektivtemperatur, Oberflächenbeschleunigung und eine Abschätzung für die Stickstoffanreicherung an der Oberfläche abgeleitet. Für die Sekundärkomponente werden eine von außen stark beeinflusste Temperaturstruktur, hohe Abweichungen in den Elementhäufigkeiten (besonders für Kohlenstoff und Stickstoff) und starke, induzierte Emissionslinien gefunden, welche auffällig auf Änderungen der Elementhäufigkeiten reagieren und in vergleichbarer Form in V477 Lyrae beobachtet werden. Da auf einem eingestrahlten Objekt Zonen verschiedener Temperaturen entstehen, welche nicht ausreichend durch ein 1D Modell beschrieben werden können, wird eine Methode präsentiert, die 1D zu quasi 1.5D Modellen verbessert. Diese Methode setzt nur voraus, dass das angestrahlte Objekt als Kugel genähert werden kann, was für pre-CVs hinreichend erfüllt ist. Es wird gezeigt, dass sich für unterschiedliche Einstrahlungswinkel Temperaturen und Ionisationsgrade unterscheiden. Mit einem entsprechend gewichteten ‘Patchwork’-Modell können phasenabhängige Spektren erklärt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2009, American Institute of Physics Conference Series, 1094, 973
Wawrzyn, A. C., Günther, H. M., Barman, T. S., & Hauschildt, P. H.
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2009. Structure and spectra of irradiated secondaries in close binaries. A model calculation of the pre-cataclysmic variable UU Sagittae. A&A, 505, 227-237
Wawrzyn, A. C., Barman, T. S., Günther, H. M., Hauschildt, P.H., and Exter, K. M.
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2011, A&A, 526, A117
Günther, H. M., & Wawrzyn, A. C.
