Sirius (Alpha Canis Maioris, α CMa)

Wolfgang Vollmann, http://home.pages.at/vollmann, 24.März 2008.

Sirius ist nicht nur der hellste Stern am Himmel sondern auch ein besonders interessanter und besonders schwierig beobachtbares Doppelsternsystem. Auf dieser Seite stelle ich einige meiner Beobachtungen und Unterlagen zusammen.

Gelungene visuelle Beobachtung im Jan.2005
Beobachtungsbericht vom 28.Feb.2005
Beobachtungsbericht vom 27.Feb.2008
Beobachtungsbericht vom 22.März 2008
Ephemeride von Sirius B von 1970 bis 2020
Literatur und Diagramme


Gelungene visuelle Beobachtung im Jan.2005

Refraktor 130/1040mm, Wien 21:

Am 23.Jan.2005 konnte ich nun zum zweiten Mal dieses Jahr bei halbwegs gutem Seeing Sirius beobachten und den Begleitstern Sirius B sehen. Ich benutzte meinen 130mm Refraktor bei 260x. Das zentrale Beugungsscheibchen von Sirius war wieder relativ oft zu sehen, auch wenn es meist etwas "zerrissen" aussah. Rundherum waren viele helle Fleckchen zu sehen, die tanzten und wie viele dutzend Sirius B aussahen! Allerdings waren die vielen Siriusfleckchen nicht noch in allen möglichen Farben sichtbar sondern meistens weiss -- ein Zeichen für brauchbares Seeing.

Über eine Beobachtungszeit von 1/2 Stunde rund um die Kulmination von Sirius gab es aber immer wieder ruhigere Momente, etwa alle 30 bis 60 Sekunden. Dann stabilisierte sich das Beugungsbild deutlich, das zentrale Beugungsscheibchen wurde zu einem und die Lichtfleckchen ordneten sich deutlich in Beugungsringe! Sie waren nicht durchgehend sichtbar aber doch in grösseren Bogenstücken. Bei Sirius sehe ich durch die grosse Helligkeit des Sterns viel mehr Beugungsringe als sonst, irgendwo zwischen 3 und 4 Stück. In diesen stabileren Phasen war der Begleiter Sirius B eindeutig zu erkennen und immer wieder über wenige Sekunden zu halten: östlich und etwas südlich des Hauptsterns leuchtete ein kleines Punkterl. Ich schätzte den Abstand des Begleiters auf etwa den dreifachen Radius des innersten Beugungsrings und den Positionswinkel auf etwa 110 Grad (N=0,O=90,S=180 Grad).

Eine Vergleichsbeobachtung gelang mir am 9.Jan. bei etwas schlechterem Seeing -- da konnte ich Sirius B nur ab und zu erkennen und nicht länger halten.

Ich finde die Beobachtung von Sirius besonders schwierig. Es ist nicht nur der grosse Helligkeitsunterschied zwischen Hauptstern und Begleiter, sondern dass Sirius auch bei mir in Wien in nur 25 Grad Höhe kulminiert -- dort ist das Seeing viel schlechter als höher oben.

Das Beobachtungsergebnis: Sirius B ist also schon eindeutig im Fünfzöller sichtbar! Er war ja jetzt viele Jahre jenseits der Möglichkeiten eines kleineren Amateurfernrohrs.

Die nächsten Jahre sollten es noch leichter machen diesen Doppelstern zu sehen. Hier die Ephemeride aus dem "Sixth Catalog of Orbits of Visual Binary Stars: Ephemerides" http://ad.usno.navy.mil/wds/orb6/orb6ephem.html

Jahr    PW     Distanz
2004    116.6  6.297"
2005    111.0  6.748
2006    106.2  7.192
2007    101.9  7.623
2008     98.0  8.039
2009     94.5  8.435

Wer machte/macht Vergleichsbeobachtungen?


Beobachtungsbericht vom 28.Feb.2005

Refraktor 130/1040mm, Wien 21:

Bei der Beobachtung der Zwergnova HL CMa, die ganz in der Nähe von Sirius steht, bemerkte ich dass das Seeing sehr gut war. Ich benütze bei diesem Veränderlichen Stern 208-fache Vergrösserung, um Sirius ausserhalb des Gesichtsfelds halten zu können. Nachdem ich HL CMa im Helligkeitsausbruch mit 12,2mag beobachtet hatte, tauschte ich das Dachkantprisma gegen das Zenitprisma und ein 4mm orthoskopisches Okular (260x). Sirius A zeigte ein fast vollkommen ruhiges zentrales Beugungsscheibchen. Ingesamt vier Beugungsringe waren um Sirius A sichtbar, nicht vollkommen ruhig aber immer wieder in grösseren Bogenstücken. Sirius B war bei diesem sehr guten Seeing über mehrere Minuten als kleines schwaches Fleckchen eindeutig zu halten! Ich schätzte seinen Abstand vom Hauptstern auf den dreifachen Durchmesser des ersten Beugungsrings. Er war wirklich schwach: die Beugungsring-Stückchen waren meist heller als Sirius B zu sehen -- das bewirkt der enorme Helligkeitsunterschied zwischen Sirius A und B von etwa zehn Grössenklassen. Durch die ruhige Luft war der Begleiter aber nicht allzu schwer zu erkennen -- immerhin hat er ja schon 6,8 Bogensekunden Abstand. Den Positionswinkel schätzte ich auf etwa 105° (etwas südlicher als folgend -- Osten); laut Ephemeride beträgt der Positionswinkel aktuell 110°. Das ist nun schon meine dritte erfolgreiche Beobachtung des Sirius-Begleiters in diesem Jahr!


Beobachtungsbericht vom 27.Feb.2008

Refraktor 130/1040mm, Wien 21:

Jetzt ist wirklich die beste Zeit den Begleiter von Sirius zu sehen, den berühmten weissen Zwergstern Sirius B. In den letzten Tagen war das Seeing etwas ruhiger als sonst und so konnte ich den Begleiter an 3 Abenden sehen (24., 25. und 27.Feb.). Am besten war wieder die Zeit um die Kulmination von Sirius, derzeit ca. 20h10 MEZ in Wien.

Es war nicht ganz leicht mit dem 130mm Refraktor, aber das Seeing war gut genug damit ich den Begleiter wieder mit dem Microguide Okular messen konnte: als Mittelwert habe ich eine Distanz von 8,4 Bogensekunden und einen Positionswinkel von 94 Grad bekommen -- recht nahe an der Ephemeride (8,1" und 97,5°). Sirius A ist bei 416x (Microguide Okular + 5x Barlow) eine ziemlich grosse und immer zitternde "Beugungsring-Zielscheibe", die noch dazu in allen möglichen Farben funkelt -- die atmosphärische Refraktion ist deutlich merkbar! Sirius B ist ein winziger kleiner Lichtfleck, immer wieder zu sehen, aber nicht ständig zu halten gewesen.

Ein guter Test für Sirius ist Rigel (β Ori), der unter denselben Bedingungen leicht zu sehen und zu messen war: er geht 1h30m vor Sirius durch den Meridian und die Entfernung der beiden Sterne ist auch sehr ähnlich: bei Rigel habe ich 9,6" gemessen, also ein bisschen weiter als bei Sirius. Der Helligkeitsunterschied zwischen Rigel A und B ist mit 6,5mag auch nicht derartig extrem wie bei Sirius A und B (10,0mag).

Sirius B geht bei besserem Seeing sicher auch noch mit einem 100mm Refraktor -- wem gelingts?


Beobachtungsbericht vom 22.März 2008

Refraktor 130/1040mm, Wien 21:

Am Abend des 22.März war es unerwartet klar und ich nützte die Gelegenheit zwischen 18h45 und 20h00 MEZ wieder nach Sirius und seinem Begleiter Sirius B zu schauen. Obwohl die Kulmination und der höchste Stand von Sirius schon in der Dämmerung um 18h37 MEZ stattfand war die Luft gar nicht so unruhig, das Beugungsscheibchen von Sirius A war zu halten, die Beugungsringe zwar in Bewegung und nur stückchenweise sichtbar aber gelegentlich auch ruhiger. Ich benutzte ein 6mm orthoskopisches Okular mit 173-facher Vergrösserung. Blickweise blinkte in den ruhigen Momenten auch Sirius B auf -- der Begleiter war wieder zu sehen!

Ich versuchte es diesmal mit einer Blende aus Papier mit 100mm Durchmesser vor dem Objektiv die ich auf die Taukappe klebte. Zusätzlich hatte ich noch einen sechseckigen Blendenrand hineingeschnitten (siehe Artikel von Richard Harshaw). Das verändert das Sternbild so dass Sirius A im Okular sechs lange Strahlen zeigt. Ich drehte die Blende+Taukappe so, dass Sirius B zwischen zwei dieser Strahlen zu liegen kam -- tatsächlich, der Begleiter war auch mit 100mm Objektivöffnung zu sehen! Immer wieder konnte ich ihn über mehrere Sekunden relativ deutlich erkennen. Entdecken wie Alvan Graham Clark 1862 würde ich den Begleiter nicht, aber er war zu sehen!

Die Skizze versuchte ich an den Anblick im Okular anzupassen -- natürlich zitterte und flackerte das Bild in Wirklichkeit und viele kleine "Fünkchen" (Lichtfleckerl) tanzten herum -- das kann das Bild nicht wiedergeben.
sirius_p1
Sirius und sein Begleiter Sirius B. 22.März 2008, 19h00 MEZ, Refraktor 100/1040mm bei 173x, sechseckige Blende vor dem Objektiv. Anblick im Zenitprisma: Osten ist links, Norden ist unten.

Danach versuchte ich ohne Blende wieder den Positionswinkel von Sirius B zu messen. Wie schon öfters benutzte ich eine 5x Barlowlinse (Powermate) und ein Baader Microguide Okular. Sechs Einzelmessungen ergaben einen Positionswinkel von 96,7° ± 1,3° -- Sirius B steht derzeit fast genau östlich (Osten = 90°) von Sirius A. Die Ephemeride ergibt einen vorausberechneten Positionswinkel von 97,2° und eine Distanz von 8,1". Das ist meine bisher am besten mit der Ephemeride übereinstimmende Positionswinkelmessung, viel besser als meine Messungen Ende Februar! Mehr über Sirius und seinen Begleiter ist auf meiner Sirius-Seite zu lesen.


Ephemeride von Sirius B von 1970 bis 2020

Zum leichteren Vergleich mit früheren Beobachtungen habe ich eine Ephemeride von Sirius B berechnet. Die Bahnelemente stammen aus dem "Sky Catalogue 2000.0, Vol.2" von Hirshfeld und Sinnott.

Jahr        Distanz"    PW°
1970,0      11,2         68
1972,0      11,3         64
1974,0      11,2         61
1976,0      11,1         57
1978,0      10,8         53
1980,0      10,3         49
1982,0       9,6         44
1984,0       8,7         38
1986,0       7,6         31
1988,0       6,2         21
1990,0       4,5          5
1992,0       2,9        328
1994,0       2,7        259
1996,0       3,5        210
1998,0       4,0        176
2000,0       4,6        150
2002,0       5,4        131
2004,0       6,3        117
2006,0       7,2        106
2008,0       8,0         98
2010,0       8,8         91
2012,0       9,5         86
2014,0      10,1         81
2016,0      10,5         76
2018,0      10,9         72
2020,0      11,1         68

(PW = Positionswinkel, Nord=0°, Ost=90°, Süd=180°, West=270°).


Literatur

Ein aktuelles Bahndiagramm von Sirius ist hier zu sehen: http://www.dibonsmith.com/cma_a.gif

Das Diagramm in Burnhams Celestial Handbook für die Vergangenheit ist hier: http://chandra.harvard.edu/photo/cycle1/0065/0065_chart.jpg

Wunderschöne Beobachtung und Animation der Eigenbewegung von Sirius und Untersuchung des Sternfelds rund um Sirius auf Begleiter: http://www.obspm.fr/actual/nouvelle/bobi.en.shtml

Datenblätter zu Sirius aus der Nearby Star Database des Astronomischen Rechen-Instituts: Sirius A und Sirius B

Eine Seite zur Beobachtung von Sirius mit dem Chandra Röntgensatelliten: http://chandra.harvard.edu/photo/2000/0065/index.html

Beobachtung von Sirius B mit einem C8 und einer sechseckigen Öffnungsblende von Richard Harshaw: http://www.carbonar.es/s33/Articles/WhoWasThatMaskedDoubleStar.pdf

Sirius-Seite von Prof.Kaler

Gut gemachte Seite zu Sirius: http://www.solstation.com/stars/sirius2.htm

Gut gemachter Astrophysik-Lehrgang der Amateurastronomischen Vereinigung Göttingen:
Massenbestimmung von Sirius B: http://www.avgoe.de/astro/Teil04/Masse.html
Radius von Sirius B: http://www.avgoe.de/astro/Teil04/Radius.html
Eigenbewegung von Sirius: http://www.avgoe.de/astro/Teil04/EB.html

Einige im Internet lesbare Artikel zu Sirius und Sirius B:
James Liebert et al: The Age and Progenitor Mass of Sirius B (2005) http://arxiv.org/abs/astro-ph/0507523
M.A.Barstow et al: Hubble Space Telescope Spectroscopy of the Balmer lines in Sirius B (2005) http://arxiv.org/abs/astro-ph/0506600
P.Kervella et al: The interferometric diameter and internal structure of Sirius A (2003) http://arxiv.org/abs/astro-ph/0306604
Jean-Marc Bonnet-Bidaud, Francois Colas, Jean Lecacheux: Search for companions around Sirius (2001) http://arxiv.org/abs/astro-ph/0010032 bzw. http://adsabs.harvard.edu/abs/2000A&A...360..991B
Marc J. Kuchner, Michael E. Brown: A Search for Exozodiacal Dust and Faint Companions Near Sirius, Procyon, and Altair with the NICMOS Coronagraph (2000) http://arxiv.org/abs/astro-ph/0002043
G. Hébrard et al: Ultraviolet observations of Sirius A and Sirius B with HST-GHRS (1999) http://aa.springer.de/bibs/9350002/2300643/small.htm
Holberg, J.B. et al: Sirius B: A New, More Accurate View (1998) http://adsabs.harvard.edu/abs/1998ApJ...497..935H bzw. http://www.journals.uchicago.edu/ApJ/journal/issues/ApJ/v497n2/36707/sc0.html
Gatewood, G. D.; Gatewood, C. V.: A study of Sirius (1978) http://adsabs.harvard.edu/abs/1978ApJ...225..191G
Camille Flammarion: The Companion of Sirius (1877) http://adsabs.harvard.edu/abs/1877AReg...15..186F
Friedrich Wilhelm Bessel: Über Veränderlichkeit der eigenen Bewegungen der Fixsterne. (1845) http://adsabs.harvard.edu/abs/1845AN.....22..169B
Friedrich Wilhelm Bessel: Extract of a letter from on the proper motions of Procyon and Sirius (1844) http://adsabs.harvard.edu/abs/1844MNRAS...6R.136B


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