Spektralatlas für Astroamateure - UrsusMajor

Spektralatlas für Astroamateure 35
Tafel 11: Auswirkung der Leuchtkraftklasse auf die Detailspektren der späten B-Klasse:
Regulus (α Leo), φ Sagittarii und Rigel (β Ori).
Regulus (77 Lj) ist mit B7V klassiert und steht, wie unsere
Sonne, als sog. „Zwergstern“ noch auf der Hauptreihe. Er bildet
die dominierende Komponente eines Vierfachsystems.
Seine Oberflächentemperatur beträgt an den Polen ca. 15‘000
K. Seine scheinbare Rotationsgeschwindigkeit am Äquator ist
mit ca. 315 km/s sehr hoch, was in der späten B-Klasse jedoch
nicht aussergewöhnlich ist. Bei Albireo B (B8Ve) beträgt
diese z.B. 250 km/s [506]. Durch diesen Effekt werden bei
Regulus die Spektrallinien zusätzlich verbreitert und der Stern
stark abgeplattet. (Computergrafik nach W. Huang: Regulus im
Grössenvergleich zur Sonne). Die Hα Linie ist hier bereits kräftig ausgebildet.
φ Sagittarii (230 Lj) ist mit B8lll klassiert und somit ein sog. Normaler Riese. Seine Oberflächentemperatur
beträgt ca. 12‘300 K. Seine scheinbare Rotationsgeschwindigkeit wird
von Kaler [506] mit relativ niedrigen 52 km/s angegeben, was die Linienbreite im Spektrum
bei dieser Auflösung kaum auffällig beeinflussen kann.
Rigel (800 Lj) ist mit B8 lab klassiert und gehört somit zu den
Überriesen. Er hat noch einen kleinen Begleiter, welcher auch
in Amateurteleskopen sichtbar ist, unser Spektrum jedoch kaum
beeinflusst (Foto NASA). Die Oberflächentemperatur beträgt ca.
11‘500 K. Die scheinbare Rotationsgeschwindigkeit wird, je
nach Quelle, im Bereich von ca. 40–60 km/s angegeben.
Der Vergleich dieser drei auf denselben Kontinuumsabschnitt
normierten Spektren zeigt eine deutliche Intensitäts- und Breitenabnahme
der H-Linien mit zunehmender Leuchtkraft. Umgekehrt
dazu werden die Metallinien bei den Riesen intensiver
und gleichzeitig schmaler, was infolge der dünneren Sternatmosphäre, und dadurch niedrigerem
pressure- und collision broadening, auch zu erwarten ist. Zusätzlich wirkt bei Regulus
aber noch das sog. rotational broadening. Mit seiner scheinbaren Rotationsgeschwindigkeit
von 315 km/s ist er ein ausgesprochener „Fast Rotator“. Dieser Wert ist damit ca.
5–6x grösser als bei Rigel und φ Sagittarii. Bei Regulus werden dadurch speziell die feinen
Metallinien zusätzlich verbreitert und deren Intensität deutlich reduziert.
In einer Vorlesung hat F. Royer [401] diesen Effekt für die A-Klasse Sterne und die Mg ll Linie
bei λ 4481 in einem Diagramm dargestellt (Linie in Tafel 11 mit roter Ellipse markiert).
Durch diesen Effekt werden die Absorptionen bei Regulus zusätzlich „ausgebügelt“. Interessant,
dass die Mg ll Linie auf Tafel 11 ein leicht anderes Verhalten zeigt als die direkt
benachbarte He l Absorption bei λ 4471.48 Achtung: Dieses synthetische Spektrum ist für
eine wesentlich höhere Auflösung gerechnet als in Tafel 11 dargestellt. Deshalb erscheinen
dort, infolge des instrumental broadening, die Linien deutlich breiter!