Binärstern

Ein Binärstern (auch Binärsternsystem) ist ein Sternensystem aus zwei Sternen, die gravitativ aneinander gebunden sind und um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen. Binärsterne treten häufig als Doppelsternsysteme auf; im Gegensatz dazu stehen optische Doppelsterne, bei denen die Sterne nur zufällig in derselben Richtung erscheinen und nicht gravitativ verbunden sind. Die Existenz eines Binärsterns wird durch verschiedene Beobachtungsmethoden nachgewiesen, darunter visuelle Binärsysteme, spektrale Binärsysteme, lichteclipsende Binärsysteme und astrometrische Nachweise über eine scheinbare Bahnbewegung.

Nach der Nachweismethode unterscheiden Fachleute Visual Binaries (beide Sterne räumlich sichtbar), spektrale Binäre (unterschiedliche Dopplerverschiebungen in Spektren), eclipsing binaries (Eklipsen-Binärsysteme, bei denen die Umlaufebene die Sichtlinie schneidet) sowie astrometrische Binäre (Begleiter nicht sichtbar, aber durch die Bewegung des sichtbaren Sterns erkennbar). Eng gebundene Binärsysteme werden teilweise als Kontakt- oder Überlappungsbinaries bezeichnet (W‑UMa-Typen), bei denen die Sterne äußere Hüllen teilen.

Aus der Beobachtung der Umlaufbahn lassen sich Bahndaten wie Periode, Halbachse und Exzentrizität bestimmen. In Doppelsternsystemen ermöglichen diese Daten oft direkte Massenmessungen, besonders wenn beide Spektren sichtbar sind oder das System Eklipsen zeigt und daraus die Dynamik abgeleitet wird. Damit liefern Binärsterne grundlegende Tests und Kalibrierungen für die Stellarentwicklung, die Mass-Luminositäts-Beziehung und Modelle der Sternentwicklung. Binärsysteme können zudem zu Massentransfer, gemeinsamen Hüllen oder explosiven Phänomenen wie Novae oder Typ-Ia-Supernovae beitragen, wenn sie eng miteinander interagieren.

Schätzungen deuten darauf hin, dass ein bedeutender Anteil der Sterne in Mehrfachsystemen vorkommt; daher spielen Binäre eine zentrale Rolle in der stellaren Astrophysik. Bekannte Beispiele sind Alpha Centauri A und B, Sirius A und B, Castor AB und Algol, ein berühmtes eclipsing binary.