The search for substellar companions to subdwarf B stars in connection with evolutionary aspects

Abstract

Die Entstehung und Entwicklung einzelner heisser unterleuchtkräftiger B Sterne ist nicht vollständig verstanden. Ein erhöhter Massenverlust während der Rote Riesen Phase ist notwendig, um die Existenz dieser Sterne zu erklären. Jedoch ist die Ursache dieses Massenverlustes nicht eindeutig geklärt. Eine Hypothese besagt, dass substellare Begleiter wie Braune Zwerge und Exoplaneten einen entscheidenden Einfluß auf die Entstehung und Entwicklung einzelner heisser unterleuchtkräftiger B Sterne haben können. Diese Dissertation untersucht zwei solcher Sterne, welche zusätzlich pulsieren, mit dem Ziel substellare Begleiter zu suchen und die Entwicklungszeitskalen direkt zu messen. Die mit mehreren Teleskopen aufgenommenen photometrischen Beobachtungen wurden im Rahmen des EXOTIME (EXOplanet search with the TIming MEthod) Programmes durchgeführt und umspannen etwa drei Jahre. Das Langzeitverhalten mehrerer Pulsationen in beiden Sternen wird durch Anwendung einer Timing-Methode und Konstruktion von O-C (Observed minus Calculated) Diagrammen untersucht. Die Analyse resultiert in der fundamentalen Erkenntnis, dass sich beide Objekte in einer Phase globaler Ausdehnung befinden und die Pulsationsperioden auf einer Zeitskala von mehreren Millionen Jahren anwachsen. Beide Sterne haben wahrscheinlich bereits ihr Heliumbrennen im Kern beendet. Des Weiteren zeigen die O-C Diagramme Evidenz für das Vorhandensein substellarer Begleiter. So hat der Stern HS0444+0458 einen Braunen Zwerg mit einer Masse von etwa 31 Jupitermassen als Begleiter in einer Umlaufbahn von 0.27 Astronomischen Einheiten. Ein Exoplanet von 5.6 Jupitermassen wird in einem Abstand von 1.15 Astronomischen Einheiten um den Stern HS0702+6043 gefunden. Diese Detektionen stärken ein Entstehungsszenarium einzelner unterleuchtkräftiger B Sterne, welches substellare Begleiter als Auslöser eines erhöhten Massenverlustes berücksichtigen.