Massereiche Doppelsterne - ein einzigartiges Laboratorium zum Studium der Entstehung und Entwicklung von Sternen sowie zur Messung kosmologischer Entfernungen

• Antragsteller: Professor Dr. Rolf Chini
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426508932

Offenbar haben massereiche Sterne die höchste Multiplizitätsrate unter allen Sternen; dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, sie auch als Bedeckungsveränderliche (EB) zu beobachten. Daraus folgt, dass frühe EBs nicht nur ein einzigartiges Laboratorium zum Studium von Eigenschaften, der Entstehung und der Entwicklung massereicher Sterne sind, sondern sie bieten aufgrund ihrer Helligkeit auch die Möglichkeit exakte Entfernungen naher Galaxien zu messen und so die Bestimmung der Hubble Konstante zu verbessern. Unser Archiv, das etwa 3000 O- und 5000 B-Sternspektren enthält, bildet eine solide – wahrscheinlich sogar die größte – Sammlung homogener, multi-epochen Spektren mit hohem S/N, darunter etwa 80 SB2 System von O3 – O9 und 90 SB2 System im Bereich B0 – B9. Darüber hinaus hat unser Mehrfarben-Survey der südlichen Milchstraße über 10 Jahre hinweg extrem präzise Lichtkurven geliefert und etwa 85.000 variable Objekte entdeckt, von denen über 85% noch nicht als Variable bekannt waren. Dieses photometrische Archiv umfasst 473 O und mehr als 1000 B Sterne – darunter 41 O-Typ EBs und über 300 B-Typ EBs.Mit dem vorliegenden Projekt wollen wir in eine detaillierte Untersuchung von interessanten Objekten gehen, in dem wir unsere EB Lichtkurven mit unseren hochaufgelösten Spektren kombinieren um die wichtigsten Fragen zu massereichen Sternen anzugehen.- Stellare Parameters wie Masse, Massenverhältnis, Leuchtkraft, Radius, Häufigkeiten, Periode usw.- Ursprung und Entwicklung enger und wechselwirkender Mehrfachsysteme - Nachweis und Untersuchung von Mehrfachsystemen höherer Multiplizität- Massentransfer und Rotation individueller Komponenten in MehrfachsystemenGetrennte spektroskopische EBs eine einzigartige Gelegenheit exakte Entfernungen naher Galaxien zu messen. Präzise V – K Beobachtungen von frühen EBs lösen das Hauptproblem der Kalibration der Flächenhelligkeit–Farbe Relation, die eine exzellente Methode zur Bestimmung von 2% Entfernungen individueller EB Systeme innerhalb von 2 Mpc bietet; mit zukünftigen Großteleskopen kann diese Methode dann bis auf 30 Mpc erweitert werden.Innerhalb des Projekts werden wir 1,5 – 2% Entfernungen für zwei Systeme in M31 und jeweils einem System in M33 und IC 1613 messen, was die Entfernungen dieser Galaxien signifikant verbessert.Insbesondere werden wir auch die Metallizitätsabhängigkeit der P-L Beziehung von Cepheiden kalibrieren, was einen fundamentalen Schritt zur Bestimmungsgenauigkeit der Hubble Konstante auf 1% darstellt. Die Kombination verschiedener Expertisen beider Teams erlaubt die Nutzung des riesigen Potentials von Doppelsternen. Die Resultate werden starken Einfluss auf viele verschiedene Felder der modernen Astrophysik haben: Sternentstehung, Sternentwicklung, dem Studium naher Galaxien sowie der Kosmologie.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Partnerorganisation: Narodowe Centrum Nauki (NCN)
• Kooperationspartner: Dr. Dariusz Graczyk; Professor Dr. Grzegorz Pietrzynski