Solar magnetism: Observation and theory

Der erste Teil dieser einführenden Übersicht behandelt die Konzentration magnetichen Flusses zu kleinen Elementen, die hohe elektrische Leitfähigkeit und die überadiabatische Schichtung als Hauptursachen dafür, die Beziehung dieser „Flußröhren”︁ zum mittleren Feld, und die Beobachtung des letzteren. Im zweiten werden Näherungen und Erfolge der kinematischen Dynamotheorie mittlerer Felder diskutiert. In der Form des αω-Dynamos kann dieser Theorie Umpolungen, Zonenwanderung, Dipolsymmetrie und andere Eigenschaften des mittleren Sonnenfeldes erklären. Im dritten Teil wird der Aufstieg magnetischen Flusses aus der solaren Konvektionszone besprochen. Der tiefste Teil dieser Zone, oder eine Übergangsschicht unter ihr, kommt als Scherungszone des Dynamos am ehesten in Frage. Weitere dynamische Eigenschaften des solaren Magnetismus werden im vierten Teil diskutiert, insbesondere Modelle von Grenzyklen und chaotische Modelle, und im Zusammenhang damit die Frage der Phasentabilität des Sonnenzyklus.     

Nonlinear dynamo effects for an inhomogeneously turbulent rotating fluid

Im Rahmen der Magnetohydrodynamik der mittleren Felder werden die turbulenzbedingte elektromotorische Kraft und der turbulenzbedingte Spannungstensor für eine leitende Flüssigkeit mit inhomogener Turbulenz auf einem rotierenden Körper berechnet. Dabei wird der Einflu$sZ des Magnetfeldes auf der Turbulenz berücksichtigt. So erscheinen nichtlineare Effekte bei den Vorgängen, die für das Vorhandensein von Magnetfeld und differentieller Rotation verantwortlich sind; die dafür ma$sZgebenden Koeffizienten sind Funktionen des Magnetfeldes. Die Nichtlinearitäten werden bis zur zweiten Ordnung im mittleren Magnetfeld (d. h. als schwache Nichtlinearitäten) erfa$sZt. Der $aL-Effekt beim $aL$OM-Dynamo erleidet sowohl bei langsamer als auch bei rascher Rotation eine Schwächung durch das Magnetfeld. Es werden einige astrophysikalische Anwendungen der Ergebnisse erörtert. Insbesondere wird auf die Möglichkeit hingewiesen, da$sZ die bei der Sonne beobachteten Torsionsschwingungen als Folge des im Aktivitätszyklus schwankenden magnetischen Einflusses auf den für die differentielle Rotation ma$sZgebenden A-Effekt erscheinen.     

Rapidly rotating α2-dynamo models

Es werden die Ergebnisse numerischer Untersuchungen von α²-Dynamo-Modellen vorgestellt, welche sich auf einen α-Tensor der Gestalt (δ_im + α₃Ω_iΩ_m/Ω²). ( gΩ ) beziehen. Dieser Tensor liefert für α₃ = – 1 den für sehr schnelle Rotation, ω >_c, gültigen Ausdruck, wobei wir aber die zum Vergleich heranzuziehenden Frequenzen ω_c der α-aktiven Turbulenz für die einzelen Himmelskörper nicht kennen. Unsere Ergebnisse weisen der nichtaxial-aber äquatorsymmetrischen S1-Mode, für die ein in der Äquatorebene liegender magnetischer Dipol ein Beispiel darstellt, eine besondere Bedeutung zu, weil sich der zugehörige Eigenwert für α₃ = o … – 1 kaum ändert, während die Eigenwerte der anderen Doden stark anwachsen. Bei Einbeziehung der (auch beobachteten) nichtaxialsymmetrischen Moden findet man daher keine bedeutsamen Unterschiede in der Fähigkeit zur Dynamoerregung zwischen langsam und schnell rotierenden Sternen. Bemerkenswerterweise zeigen alle untersuchten nichtaxialsymmetrischen Magnetfelder ein westwärts gerichtete Driftbewegung.     

Note on the orbit of the magnetic star 53 Cam

Ausgehend von den bekannten spektroskopischen Bahnelementen von 53 Cam wurden die Positionen des Begleiters für die Zeiten der Speckle-Beobachtungen berechnet und mit den beobachteten Positionen verglichen. Bei Berücksichtigung der Doppeldeutigkeit in der Speckle-Interferometrie lassen sich die Beobachtungen mäßig gut darstellen bei einer Neigung von näherungsweise 45° zwischen Bahn- und Tangentialebene.     

On a simple model for self-regulating star formation in the galactic disk

Sternentstehung in Galaxien ist ein Prozeß mit Rückkopplung zum interstellaren Medium (ISM) und möglicherweise ein Teil eines selbstregu-lierenden Zyklus. DOPITA (1985) hat ein Modell vorgeschlagen, in dem Sternentstehung in Spiral- und irregulären Galaxien über den Druck im ISM selbstregulierend wirkt. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, daß die verfügbaren Daten für die radialen Verteilungen von Gas, Gesamtmasse und Lymankontinuumphotonenfluß in der Scheibe unserer Galaxis dieses einfache Modell nicht stützen. Verschiedene mögliche Ursachen werden diskutiert.     

A method for modelling the surface of irregular celestial bodies

Die Funktion R9 der Oberfläche von unregelmäßigen Himmelskörpern (kleine Monde wie Phobos und Deimos, Kometenkerne oder kleine Asteroiden) wird nach Kugelfunktionen entwickelt. Es wird eine Methode angegeben, nach der die Entwicklungskoeffizienten durch Vergleich der berechneten Konturen mit den Konturen bestimmt werden, die aus einer Folge von Abbildungen des Körpers gewonnen wurden. Bei gegebenen Entwicklungskoeffizienten kann diese Methode für Orientierungssysteme von Raumschiffen beim Anflug auf den Himmelskörper verwendet werden. Weiterhin können physikalische Größen, wie das Volumen, die Schwerpunktskoordinaten, Trägheitsmomente und Gravitationsfeld analytisch berechnet werden. Unter der Voraussetzung, daß das Gravitationspotential experimentell bestimmt werden kann, wird eine Methode zur Berechnung des radialen Dichteprofiles des Körpers beschrieben.     

Photometric and Spectroscopic Study of the Variable Star ET And

The short-periodic spectroscopic and photometric variations and the frequency ratio of 1:2 suggest the existence of a triple system for ET And, though some serious difficulties continue to exist in explaining all observational facts. Assuming a triple, the observable star is the primary of a very close, ellipsoidal binary system. Under this assumption the star cannot be a main-sequence B9 star as usually assumed. It should be a star located in the domain of the horizontal branch stars in the HR diagram possessing a thin and expanding envelope. Spektroskopische und photometrische Beobachtungen des variablen Sterns ET And wurden in den Jahren 1981/82 ausgeführt. Zusätzlich zu der bekannten periodischen Variation der Radialgeschwindigkeit von 48.308 Tagen, hervorgerufen durch einen Begleiter und der wahrscheinlich von der Rotation des Sterns herrührenden photometrischen Periode von 1.61883 Tagen, existieren weitere periodische Variationen. So variieren die Radialgeschwindigkeiten mit einer Periode von 0.1989 Tagen und die photometrischen Werte mit der Hälfte dieses Wertes, d. h. mit 0.0994 Tagen. Die Minima der Helligkeit koinzidieren mit den Extrema der Radialgeschwindigkeiten. Die Radialgeschwindigkeitskurve weicht etwas von der Harmonischen ab; die Werte steigen rascher an, als sie abfallen. Das gleiche Verhalten liegt auch für den entsprechenden Teil der Lichtkurve vor. Die kurzperiodischen spektroskopischen und photometrischen Variationen und das Frequenzverhältnis 1:2 legen die Existenz eines Dreifachsystems für ET And nahe, obwohl für die Erklärung aller Beobachtungswerte einige ernste Schwierigkeiten fortbestehen. Vorausgesetzt der Stern sei ein Dreifachsystem, dann ist der beobachtete Stern die Hauptkomponente eines sehr engen ellipsoidalen Systems und kann nicht ein Hauptsequenz-B9-Stern sein, wie allgemein angenommen wird. Vermutlich handelt es sich bei ET And um einen Vertreter der Gruppe der Horizontalsterne im HR-Diagramm, welcher noch eine dünne, expandierende Hülle besitzt.     

Long-term behaviour of the stellar brightness in eclipsing minima of SV Cam

Es wird das zeitliche Verhalten der Helligkeit in den zentralen Bedeckungen beider Komponenten von SV Cam – beobachtet zwischen 1973 und 1980 durch PATKOS – analysiert, um das von Busso u. a. aus Helligkeitsvariationen außerhalb der Bedeckungen abgeleitete Sternaktivitätsmodell für diesen Stern zu testen. Ihre Entdeckung eines Zyklus von ungefähr 10 Jahren bestätigt sich aus den Beobachtungen im Hauptminimum, wogegen aus den Beobachtungen des Nebenminimums eine eindeutige Feststellung der Zykluslänge nicht möglich war. Es ist klar erkennbar, daß der Zyklus von Kurzzeitfluktuationen überlagert wird, welche in charakteristischen Zeiten von einigen Tagen bis hin zu Monaten verlaufen. Diese Fluktuationen sind nicht nur während des Hauptminimums, sondern auch während des Nebenminimums zu beobachten. Korrelationen zwischen den Fluktuationen zu diesen beiden Bahnphasen sprechen dafür, daß die Primärkomponente im System SV Cam den Hauptbeitrag zu den beobachteten Helligkeitsvariationen liefert.     

The quasar population density as a result of the formation rate and the evolutionary pathes. I. Analytical formulas and numerical simulations

Wir verallgemeinern die Kontinuitätsgleichung von CAVALIERE et al. (1971) für den Fall, daß die Leuchtkraftentwicklung nicht nur von der aktuellen Leuchtkraft abhängt. Wir zeigen, daß einfache Fälle (monomiale Entstehungsraten) integrierbar sind und vergleichen einige interessante Merkmale. Testverfahren und die Einbeziehung der Beobachtung sind in Vorbereitung.     

Influence of rotational darkening on ultraviolet interstellar extinction

Der Einfluß der Rotationsverdunklung schnell rotierender Sterne wird einer Neudiskussion unterzogen. Dafür werden filterphotometrische Helligkeiten vom Satelliten ANS herangezogen. Von schwach verfärbten B Sternen (E(B - V) 0.1 mag) wurden die Helligkeiten vom Einfluß der interstellaren Extinktion befreit. Die Verleilung der Sterne im Rotationsgeschwindigkeits-Farbenindex-Diagramm weist eine Streuung auf, die den Betrag der photometrischen Fehler übersteigt. Die Lage der Sterne im Rotationsgeschwindigkeits-Farbenindex-Diagramm befindet sich in qualitativer Übereinstimmung mit entsprechenden theoretischen Resultaten. Bei der Diskussion von individuell abweichenden Verläufen der interstellaren Extinktion vom durchschnittlichen Extinktionsgesetz sollte der Einfluß der Rotationsverdunklung als eine mögliche Quelle für die Abweichungen in Betracht gezogen und geprüft werden.     

On the relation between activity and rotation in main-sequence stars

Es wird ein modifizierter Index für das chromosphärische Aktivitätsniveau bei Sternen, A'_Call, vorgeschlagen. Dieses wird auf Grund der in den H und K Ca II-Linienkernen gemessenen Strahlungsflußdichte berechnet, ist aber im Unterschied zu anderen bekannten Indizes frei vom Einfluß der Sternfarbe. Die Anwendung des neuen Indexes führt zu einer modifizierten Aktivität-Rotation-Beziehung bei Sternen im unteren Teil der Hauptreihe. Es ist nachgewiesen, daß im Koordinatensystem log A'_Call, log Ro (Ro ist die Rossby Zahl) F-M-Sterne einer allgemeinen Beziehung mit dem Parameter α = 1.6 gehorchen. Die Kurve weist keine Zeichen von Aktivitätssättigung bei Sternen mit niedrigen Rossby-Zahlen auf, aber das Aktivitätsniveau strebt gegen einen konstanten Wert bei langsam rotierenden Sternen mit dünnen Konvektionszonen.     

On theories of gravitation in which the dynamical equations do not follow from the field equations and the Birkhoff Theorem

In nicht-Einsteinschen Gravitationstheorien gilt das Birkhoff-Theorem im allgemeinen nicht mehr. Es wird gezeigt, daß in Theorien, in denen die dynamischen Gleichungen nicht aus den Feldgleichungen folgen, zeitabhängige Vakuumlösungen nötig sind, um nichtstatische kugelsymmetrische inkohärente Materieverteilungen anschließen zu können. Für die Trederschen Tetradentheorien wird gezeigt, daß solche Lösungen existieren und der Anschluß stetig und eindeutig möglich ist In Verallgemeinerung dieser Ergebnisse wird untersucht, in welchen Gravitationstheorien die dynamischen Gleichungen nicht aus den Feldgleichungen folgen. Dies führt auf nicht-Einsteinsche Theorien, wie bimetrische Theorien oder Tredersche Tetradentheorien, die zusätzliche geometrische Größen enthalten, die nicht dynamische Variable der Theorie sind.     

The wave equation in a curved space-time: On the consistency of the perturbation expansion about minkowski metric

Eine skalare Wellengleichung wird auf dem Hintergrund eines speziellen Bianchi-Typ-I-Universums, wofür ihre zeitsymmetrische Greensche Funktion exakt angegeben werden kann (NARIAI 1977), betrachtet. Die explizit bekannten Bauelemente dieser Greenschen Funktion werden bis zu einer gewissen Ordnung eines Parameters entwickelt, der die Abweichung der Bianchi-Typ-Metrik von der Minkowskischen markiert. Es wird gezeigt, daß das Resultat mit demjenigen zusammenfällt, das man erhält, wenn man die Bauelemente für die spezielle Bianchi-Typ-I-Metrik nach allgemeinen, durch ein Lorentz-invariantes Störungsverfahren früher (SYNGE 1960, JOHN 1972, 1975) gewonnenen Näherungsformeln in der entsprechenden Ordnung in ε berechnet.     

Long periodic variations of magnetic stars caused by precession

Über lange Zeiten erstreckte Beobachtungen einiger Ap-Sterne ergeben deutliche säkulare Variationen der effektiven magnetischen Feldstärke, welche – neben anderen Interpretationsmöglichkeiten – auf die Präzessionsbewegung des Sterns zurückgeführt werden können. Die Präzession eines durch Rotation abgeflachten Sterns wird durch die Orbitalbewegung eines Begleiters mit einer gegen die Rotationsachese des Sterns geneigten Bahnebene oder durch Rotation der inneren gegenüber den äußeren Schichten des Sterns um unterschiedlich geneigte Achsen verursacht.     

Error Analysis for the Astrometric Determination of Absolute Proper Motions by means of a Monte Carlo Simulation

Bei der Ermittlung von Positionen und Eigenbewegungen von Himmelsobjekten wurden bisher nur Korrektionen instrumenteller und atmosphärischer Fehler durchgeführt. Meßfehler als zufällige Fehler wurden nicht berücksichtigt. Deshalb wurde eine Monte-Carlo-Simulation der Fortpflanzung dieser zufälligen Fehler bei der Berechnung der sog. mittleren Meßkoordinaten und der Eigenbewegungen vorgenommen. Als markante Größe wurde die jeweilige Standardabweichung geschäzt und ihre Abhängigkeit von auftretenden Parametern studiert. Bei dieser Methode sin die wahren Werte der betrachteten Größen bekannt (simulativ erzeugt), so daß die Fehler der berechneten Größen direkt bestimmt werden können. Es werden Rückschlüsse auf die Genauigkeit einer Einzelmessung vorgenommen.     

Pumping cycles of cosmic masers: sense and methods of investigation

In der vorliegenden Arbeit werden die Grundsätze einer Ermittlung und Analyse der Wege des Populationstransports zwischen den Energieniveaus von Quantensystemen dargestellt. Unter Benutzung von Monte-Carlo-Rechnungen wird gezeigt, daß die Zyklenzahl des Pumpens von kosmischen Masern sehr groß sein kann. So sind z. B. etwa 2 ± 10¹³ Zyklen notwendig, um 75% des Populationstransports zwischen den Maserniveaus 6₁₆ - 5₂₃ von H₂O in einem Zwei-Temperatur-Gas zu erklaUren. Zur Bestimmung des thermodynamischen Typs des Pumpmechanismus wird vorgeschlagen, den Grad der Beteiligung verschiedener Zyklenarten im allgemeinen Populationsaustausch zwischen den Maserniveaus zu verwenden. Die Art des Zyklus wird durch die Natur der resultierenden Populationsübertragung in ihren steigenden (Energiequellen) und fallenden (Energiesenken) Übergängen bestimmt. Die Natur des Übergangs ist dann gegeben, wenn die resultierende Energieübertragung durch einen bestimmten Prozeß die aller anderen wesentlich übersteigt. Die Kenntnis über die Beteiligung einzelner Niveaus und Übergänge erlaubt es, die Vollständigkeit der Niveaus und Übergänge, die bei den kinetischen Untersuchungen berücksichtigt wurden, festzustellen.     

Models of dusty envelopes around Vega-like stars

Einfache Entwicklungsmodelle der Staubhüllen um Wega, die Sonne, β Pictoris und Ross 128 werden konstruiert. Die Infrarotspektren dieser Hüllen werden unter der Annahme berechnet, daß der Minimalradius der Teilchen durch den Poynting-Robertson-Effekt bestimmt wird, während ihr Wachstum bis zur maximalen Größe durch Koagulation erfolgt. Ein Vergleich mit den Beobachtungen der Staubhüllen durch IRAS zeigt, daß das Modell die Grundzüge der Entwicklung protoplanetarer Scheiben zufriedenstellend beschreibt.     

An apparent highly sheared magnetic field structure generated by a subphotospheric current system

Unter Ausnutzung von Potsdamer Vektormagnetogrammen und einem Kraftfrei-Modell haben wir die Magnetfeldstruktur der aktiven Region BBR 18474 des 15.Juli und 16. Juli 1982 untersucht. Durch den Vergleich der Azimute des Stromfrei-Modell-Magnetfeldes in dem Zentralteil dieser aktiven Region mit den aus den Beobachtungen bestimmten Azimutwerten finden wir eine gute qualitative Übereinstimmung. Zusätzliche frühere Resultate haben gezeigt, daß die Erscheinung der stark gescherten Magnetfeldstruktur in der Nähe der Neutrallinie im Zentralteil dieser aktiven Region ein Pseudoeffekt sein kann, der durch ein subphotosphärisches Stromsystem erzeugt wird.     

K 23 — a spatially isolated low surface brightness dwarf galaxy?

Wir möchten aufmerksam machen auf den relativ seltenen Fall einer anscheinend “isolierten” sphärischen Zwerggalaxie K 23 (α = 02^h40^m.5, δ = +16·31'). Am 6 m-Teleskop aufgenommene Platten wurden mit einem Microdensitometer abgetastet und die photometrischen Parameter sowie die Parameter eines angepaßten King-Modells bestimmt. Danach ist K 23 den bekannten Prototypen in der Lokalen Gruppe und der M81-Gruppe sehr ähnlich. Eine Analyse der räumlichen Galaxienverteilung zeigt, daß K 23 wahrscheinlich in der Brücke liegt, die den Lokalen Superhaufen mit dem Perseus-Pisces-Superhaufen verbindet, also nicht wirklich räumlich isoliert ist.     

Diffuse interstellar bands — an observational review (Review)

Es wird eine Übersicht über Beobachtungsergebnisse hinsichtlich der unidentifizierten diffusen interstellaren Banden (DIB) gegeben. Mit hohem S/A-Verhältnis aufgenommene Spektren erlaubten die Einteilung der DIB in mindestens drei Familien. Ferner konnten Profile der in einer einzelnen interstellaren Wolke entstehenden Linien abgeleitet werden. Die bei weit entfernten Sternen auftretenden DIB lassen eindeutige Doppler-Strukturen erkennen. Die DIB könnten in Wolken geringer Opazität entstehen, wobei der (die) Absorber in dem Fall widerstandsfähig gegen UV-Strahlung sein müßte(n). Der (die) Absorber scheint (scheinen) nicht mit dem die visuelle Extinktion verursachenden Staub identisch zu sein. Beziehungen zwischen den DIB und anderen Größen, die die interstellare Extinktion charakterisieren, werden zusammengestellt.