German Title: Entstehung von Sternen, substellaren Objekten und Exoplaneten : Beobachtungen der Multiplizität

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Abstract

Many nearby stars are part of a binary or multiple system. Details about their history are preserved in their multiplicity characteristics, and observations of binary/multiple star systems provide a way to measure fundamental physical properties of the stars as well as clues to their formation and evolution. Moreover, planet formation and dynamics may also be affected by the presence of a second star, or by giant planets in the same system. In this thesis, high resolution imaging of low-mass stars, planet host stars and a multiple planet system is presented. The results of observations and analyses include the discovery of several previously unknown companion stars and multiplicity statistics for M dwarfs in the largest M dwarf multiplicity survey to date. We also present near-infrared characterization of four close M dwarf systems, previously unknown companion candidates to exoplanet host stars, and investigate how a close companion may affect planet formation. New astrometric data is presented for three of the directly imaged planets in the HR8799 system, and an analysis of a possible orbital configuration of planet HR 8799 d.

Translation of abstract (German)

Viele Sterne in der Sonnenumgebung sind Teil eines Doppel- oder Mehrfachsystems. Die Eigenschaften dieser Systeme spiegeln deren Entstehungsgeschichte wider. Beobachtungen der Doppel- und Mehrfachsysteme ermöglichen die Messung grundlegender physikalischer, stellarer Eigenschaften, und bieten Hinweise auf die Entstehung und Entwicklung der Sterne. Weiterhin könnten Planetenentstehung und -dynamik durch das Vorhandensein eines zweiten Sterns oder weiterer Gasplaneten im selben System beeinflusst werden. In der vorliegenden Doktorarbeit werden hochaufgelöste Bilder massearmer Sterne, Sterne mit Exoplaneten und eines Systems mit mehreren Exoplaneten vorgestellt. Die Ergebnisse der Beobachtungen und Analysen umfassen die Entdeckung mehrerer vorher unbekannter stellarer Begleiter, und bilden so die Grundlage der größten und umfassensten bisher durchgeführten Untersuchung der Doppelsterneigenschaften der M-Sterne. Für vier enge Mehrfachsysteme unter den M-Sternen wurde eine detailliertere Spektralklassifizierung auf der Basis von Infratrotrspektren durchgeführt. Aufbauend auf der Suche nach stellaren Begleitern zu Sternen mit Exoplaneten wird untersucht inwieweit ein stellarer Begleiter die Planetenentstehung beeinflussen könnte. Weiterhin werden neue astrometrische Daten für drei der direkt beobachteten Planeten der HR 8799-Systems präsentiert, und eine Analyse der erlaubten Bahnparameter des Planeten HR 8799d durchgeführt.