The multiplicity of newborn high-mass stars
Final Report Abstract
Das Projekt beschäftigt sich mit der Multiplizität von massereichen Sternen und untersucht die Fragen i) Wie häufig treten Sterne als Mehrfach-Systeme auf? und ii) Wie sind die Eigenschaften der Komponenten eines massereichen Mehrfach-Systems? Zum Studium dieser Fragen wurde zunächst die Orion OB1 Assoziation ausgewählt, da dort knapp 100 massereiche Sterne bekannten Spektraltyps vorhanden waren, über deren Multiplizität noch nichts bekannt war. Im Laufe des Projekts und im Rahmen eines Fortsetzungsantrags wurde die Analyse erweitert, so dass die Stichprobe schließlich 250 O-Sterne sowie 580 B-Sterne umfasste. Die Daten zur Untersuchung der wissenschaftlichen Fragestellungen bestanden aus Tausenden von hoch-aufgelösten Spektren und ebenso vielen fotografischen Aufnahmen, die an der Universitätssternwarte Bochum in der chilenischen Atacamawüste aufgenommen wurden. Die vorläufigen Ergebnisse unserer spektroskopischen Durchmusterung sprechen dafür, dass wenigstens 82% aller Sterne mit Massen von mehr als 16 M ʘ als enge Doppelsterne vorliegen. Dieser Prozentsatz ist aus verschiedenen beobachtungstechnischen Gründen eine untere Grenze, so dass man davon ausgehen kann, dass praktisch alle massereichen Sterne in Mehrfach-Systemen existieren. Diese hohe Multiplizitätsrate fällt scheinbar zu niedrigeren Massen ab; in unserer bisherigen Studie auf 20% für Sterne mit Massen von mehr al 3 M ʘ . Inwieweit dies ein Beobachtungsartefakt ist, muss durch weitere Beobachtungen geklärt werden. Aus der Tatsache, dass viele der Mehrfach-Systeme aus masseähnlichen Zwillingen bestehen, kann geschlossen werden, dass die Multiplizität ein Ergebnis des Sternentstehungsprozesses darstellt und sich nicht erst durch späteren gravitativen Einfang gebildet hat. In einem zweiten Schritt wurden die Eigenschaften von neu gefundenen Mehrfach-Systemen genauer untersucht. Mit einer fotometrischen Methode, die nach periodischen Helligkeitsveränderungen bei O-Sternen gesucht hat, wurden eine Reihe bislang unbekannter Bedeckungsveränderlicher gefunden. Die spezielle Orientierung dieser Systeme relativ zum Beobachter erlaubt – zusammen mit spektroskopischen Daten – eine recht genaue Analyse der Systemeigenschaften. Hierbei stellte sich heraus, dass die untersuchten Doppelsterne sich nur in wenigen Tagen und in geringen Abständen umkreisen, so dass teilweise gravitative Verformungen der Sterne auftreten. Die spektroskopische Analyse eines zufällig ausgewählten Sterns ergab, dass es sich nicht nur um eine Doppel- sondern sogar um ein Dreifach-System handelt. Dabei umkreist sich ein enges inneres Paar in etwa sechs Tagen während ein dritter Partner in größerem Abstand auf einer extrem exzentrischen Bahn in 470 Tagen umläuft. Dieser Befund lässt vermuten, dass massereiche Doppelsysteme weitere Komponenten kleinerer Masse beinhalten. Alle genannten Ergebnisse sind in referierten Fachzeitschriften (A&A, MNRAS) publiziert.
Publications
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A spectroscopic survey on the multiplicity of high-mass stars. 2012. MNRAS.424.1925C
Chini, R.; Hoffmeister, V. H.; Nasseri, A.; Stahl, O.; Zinnecker, H.
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Eclipsing binaries among high-mass stars. 2013. EAS.64.379B
Barr Domínguez, A.; Chini, R.; Pozo Nuñez, F.; Haas, M.; Hackstein, M.; Lemke, R.; Murphy, M.
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Eclipsing high-mass binaries. I. Light curves and system parameters for CPD - 51° 8946, PISMIS 24-1, and HD 319702. 2013. A&A.557A.13B
Barr Domínguez, A.; Chini, R.; Pozo Nuñez, F.; Haas, M.; Hackstein, M.; Drass, H.; Lemke, R.; Murphy, M.
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Stellar multiplicity across the mass spectrum. 2013. EAS.64.155C
Chini, R.; Nasseri, A.; Dembsky, T.; Buda, L.-S.; Fuhrmann, K.; Lehmann, H.
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The Multiplicity of High-mass Stars. 2013. CEAB.37.295C
Chini, R.; Barr, A.; Buda, L. S.; Dembsky, T.; Drass, H.; Nasseri, A.; Hoffmeister, V. H.; Fuhrmann, K.
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HD152246: a new high-mass triple system and its basic properties. 2014. A&A.568A.94N
Nasseri, A.; Chini, R.; Harmanec, P.; Mayer, P.; Nemravová, J. A.; Dembsky, T.; Lehmann, H.; Sana, H.; Le Bouquin, J.-B.
