Darwin-Instabilität

Die Darwin-Instabilität (nach George Howard Darwin) ist ein instabiler Zustand in der Verteilung von Drehimpuls in Doppelsternsystemen.

Die Darwin-Instabilität tritt auf, wenn der Drehimpuls in der Rotation der Sterne einen Schwellwert von einem 1/3 des Bahndrehimpuls aus der Bewegung der Sterne um ihren gemeinsamen Schwerpunkt überschreitet. Dies führt dazu, dass Gezeitenkräfte die Rotation des schweren Sterns nicht mehr synchronisieren können mit der Umlaufdauer des Doppelsternsystems. Die Bahngeschwindigkeit ist nun größer als die Rotationsgeschwindigkeit des primären Sterns und in der Folge setzt ein schneller Transport von Drehimpuls auf den primären Stern ein. Dieser reagiert mit einer Abplattung auf die höhere Rotationsgeschwindigkeit, wodurch sich die Reibung der Atmosphären zwischen den beiden Sternen erhöht. Die Reibung führt zu ein spiralförmigen Bewegung des kleineren Sterns um den primären Stern bis aus dem Doppelsternsystem ein schnell rotierender Einzelstern entstanden ist.

Es wird angenommen, dass die Darwin-Instabilität zur Entstehung von blauen Nachzüglern aus W-Ursae-Majoris-Sternen führt. Der 2008 beobachtete Ausbruch der leuchtkräftigen roten Nova V1309 Sco könnte ebenfalls Folge einer Darwin-Instabilität sein.

Literatur

• Lifang Li, Fenghui Zhang: The dynamical stability of W Ursae Majoris-type systems. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 369, Nr. 4, 2006, S. 2001–2004, doi:10.1111/j.1365-2966.2006.10462.x.
• Frederic A. Rasio: The minimum mass ratio of W Ursae Majoris binaries. In: The Astrophysical Journal. 444, Nr. 1, 1995, S. L41–L43, doi:10.1086/187855.
• G. H. Darwin: On Figures of Equilibrium of Rotating Masses of Fluid.. In: Royal Society of London Proceedings Series I. 42, 1887, S. 359-362.