DB-Lücke, neue ZZ-Ceti-Sterne, Rotation: Neue Antworten für Weiße Zwerge aus Beobachtungsdaten hoher Qualität

• Antragsteller: Professor Dr. Detlev Koester
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5416629

Trotz großer Fortschritte in den letzten Jahrzehnten beim Studium der Weißen Zwerge (WZ) bleiben immer noch ungelöste Fragen. Mit drei großen Datensätzen von sehr hoher Qualität, die unserer Arbeitsgruppe jetzt zur Verfügung stehen, hoffen wir einige dieser Fragen einer Antwort näher zu bringen. Dazu gehört das Problem der spektralen Entwicklung der WZ. Gibt es die Zweiteilung in heliumreiche (DB) und wasserstoffreiche (DA) Atmosphären schon bei der Entstehung oder kann sich die chemische Zusammensetzung durch physikalische Prozesse während der späteren Entwicklung ändern? Das stärkste Argument für die zweite Alternative ist das Fehlen von He-Atmosphären im Bereich 28000-45000 K. Ob dies auch bei der Analyse eines großen Samples neuer DB so bleibt, oder ob es doch Objekte in der Lücke gibt, soll mit neuen DB-Spektren aus dem Sloan Digital Sky Survey (SDSS) untersucht werden. Eine weitere offene Frage ist die Entwicklung des Drehimpulses während der Sternentwicklung. WZ rotieren extrem langsam; dies wollen wir mit dem riesigen Datensatz des ESO-SPY Projekts (ESO - Supernovae Ia Progenitor Survey) für DA auf eine statistisch wirklich gesicherte Basis stellen (bisher sind genaue Rotationsgeschwindigkeiten nur für weniger als 50 DA bekannt) und gleichzeitig eine erste solche systematische Untersuchung für DB durchführen. Bei der Asteroseismologie der WZ gibt es trotz spektakulärer Erfolge noch große Probleme mit der Interpretation der variablen DA (ZZ-Ceti-Sterne). Mit einer Auswertung der stellaren Daten aus dem Hamburger Quasar Survey (HQS) erwarten wir mindestens eine Verdoppelung der Zahl der bisher bekannten variablen DA. Das wird auf der einen Seite die Analyse der ZZ-Ceti als Gruppe erleichtern, wie sie erfolgreich von Kleinmann (1995) begonnen wurde. Außerdem erhöhen sich die Chancen, weitere interessante individuelle Objekte zu finden, wie z.B. BPM 37097, der wahrscheinlich im Inneren bereits teilweise kristallisiert ist. Fast schon Routinearbeit, aber außergewöhnlich durch die Menge und Qualität der Daten (SPY), ist die spektroskopische Bestimmung von Effektivtemperatur und Masse für ca. 1000 DA und 200 DB, sowie die Identifizierung neuer DA mit Spuren von Metallen (DAZ). Auf den neuen Datensätzen beruhende Auswertungen werden voraussichtlich für längere Zeit in diesem Bereich ein Standardwerk darstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen