мини| Споредба на сликите од страна на VLT-SPHERE, кон Бетелгез, направени во јануари 2019 и декември 2019 година, прикажувајќи ги промените во осветленоста и обликот. Бетелгез е внатрешно променлива ѕвезда. Променлива ѕвезда ― ѕвезда чија светлина гледана од Земјата (нејзината привидна величина) систематски се менува со текот на времето. Оваа варијација може да биде предизвикана од промена на емитирана светлина или од нешто што делумно ја блокира светлината, така што променливите ѕвезди се класифицирани како:
Внатрешнопроменливи, чија сјајност всушност периодично се менува; на пример, затоа што ѕвездата отекува и се собира. Надворешнопроменливи, чии очигледни промени во осветленоста се должат на промените во количината на нивната светлина што може да стигне до Земјата; на пример, затоа што ѕвездата има придружник што кружи и што понекогаш ја затемнува.
Многу, веројатно повеќето, ѕвезди покажуваат барем одредена колебање во сјајноста: излезната енергија на Сонцето, на пример, варира за околу 0,1% во текот на 11-годишниот сончев циклус.
Откритие Еден староегипетски календар на среќни и несреќни денови составен пред околу 3.200 години можеби е најстариот зачуван историски документ за откривањето на променлива ѕвезда, затемнувачкиот двоѕдезден Алгол. Познато е и дека домородните Австралијци ја набљудувале варијабилноста на Бетелгез и Антарес, вклучувајќи ги овие промени на осветленоста во наративи кои се пренесувани преку усната традиција.
Од современите астрономи, првата променлива ѕвезда била идентификувана во 1638 година кога Јоханес Холварда забележал дека Омикрон Кит (подоцна наречена Мира) пулсира во циклус кој траел 11 месеци; ѕвездата претходно била опишана како нова од Дејвид Фабрициус во 1596 година. Ова откритие, комбинирано со супернови забележани во 1572 и 1604 година, докажало дека ѕвезденото небо не било вечно непроменливо како што учеле Аристотел и другите антички филозофи. На овој начин, откривањето на променливи ѕвезди придонесе за астрономската револуција од шеснаесеттиот и почетокот на седумнаесеттиот век.
Втората променлива ѕвезда што била опишана била затемнувачката променливата ѕвезда Алгол, од Џеминијано Монтанари во 1669 година; Џон Гудрике даде точно објаснување за неговата променливост во 1784 година. Хи Лебед бил идентификуван во 1686 година од страна на Готфрид Кирх, потоа R Хидра во 1704 година од Џовани Маралди. До 1786 година биле познати десет променливи ѕвезди. Самиот Џон Гудрике ги открил Делта Кефеј и Бета Лира. Од 1850 година, бројот на познати променливи ѕвезди забрзано бил зголемен, особено по 1890 година кога станало можно да бидат идентификувани променливи ѕвезди со помош на фотографија.
Во 1930 година, астрофизичарката Сесилија Пејн ја објавила книгата „Ѕвездите со висока сјајност“ во која таа направила бројни набљудувања на променливи ѕвезди, обрнувајќи особено внимание на променливите ѕвезди Кефеиди. Нејзините анализи и набљудувања на променливи ѕвезди, извршени со нејзиниот сопруг, Сергеј Гапошкин, ја поставиле основата за сета следна работа на оваа тема.
Најновото издание на Општиот каталог на променливи ѕвезди (2008) наведува повеќе од 46.000 променливи ѕвезди во Млечниот Пат, како и 10.000 во другите галаксии и над 10.000 „сомнителни“ променливи.
Откривање променлива ѕвезда Најчестите видови променлива ѕвезда се промени во осветленоста, но се случуваат и други видови на променливост, особено промени во спектарот. Со комбинирање на податоците од светлинската крива со забележаните спектрални промени, астрономите честопати можат да објаснат зошто одредена ѕвезда е променлива.
Набљудувања кон променливи ѕвезди десно|мини| Фотогенична променлива ѕвезда, Ета Кобилица, сместена во маглината Кобилица. Променливите ѕвезди претежно се анализирани со помош на фотометрија, спектрофотометрија и спектроскопија. Мерењата на нивните промени во осветленоста може да бидат нацртани за да бидат создадени светлински криви. За редовните променливи, периодот на варијација и неговиот замав може многу добро да бидат утврдени; за многу променливи ѕвезди, сепак, овие количини може бавно да варираат со текот на времето, па дури и од еден период до друг. Максималните осветлености во светлинската крива се познати како максимални, додека коритата се познати како минимум.
Аматерските астрономи можат да направат корисно научно проучување на променливите ѕвезди со видливо споредување на ѕвездата со други ѕвезди во истото телескопско поле на гледање чии величини се познати и постојани. Со проценување на големината на променливата и забележување на времето на набљудување може да биде изработена видлива светлинска крива. Американското здружение на набљудувачи на променливи ѕвезди собира такви набљудувања од учесници ширум светот и ги споделува податоците со научната заедница.
Од светлинската крива се изведени следните податоци:
дали варијациите на осветленоста се периодични, полупериодични, неправилни или единствени? кој е периодот на флуктуации на осветленоста? каков е обликот на светлинската крива (симетрична или не, аголна или непречено променлива, дали секој циклус има само еден или повеќе од еден минимум, итн.)?
Од спектарот се изведени следните податоци:
каква ѕвезда е тоа: која е нејзината температура, нејзината класа на сјајност (џуџеста ѕвезда, џиновска ѕвезда, суперџин, итн.)? дали е единечна ѕвезда или двојна ѕвезда? (комбинираниот спектар на двојна ѕвезда може да покаже елементи од спектрите на секоја од ѕвездите-членки) дали спектарот се менува со текот на времето? (на пример, ѕвездата може периодично да станува пожешка и поладна) промените во осветленоста може силно да зависат од делот од спектарот што се набљудува (на пример, големи варијации во видливата светлина, но речиси и да нема какви било промени во инфрацрвената светлина) ако брановите должини на спектралните линии се поместени, тоа укажува на движења (на пример, периодично ширење и собирање на ѕвездата, или нејзино вртење или проширување на гасната обвивка) (Доплеров ефект) силните магнетни полиња на ѕвездата се издаваат себеси во спектарот воннормалните линии на емисија или примање може да бидат показател за жешка ѕвездена атмосфера или гасни облаци што ја опкружуваат ѕвездата.
Во многу малку случаи е можно да бидат направени слики од ѕвезден диск. Тие може да покажат потемни дамки на неговата површина.
Толкување на набљудувањата Комбинирањето на светлосните криви со спектарски податоци честопати дава поим за промените што се случуваат во променливата ѕвезда. На пример, докази за пулсирачка ѕвезда се наоѓаат во нејзиниот спектар што се менува бидејќи нејзината површина периодично се движи кон и подалеку од нас, со иста честота како и нејзината променлива светлина.
Се чини дека околу две третини од сите променливи ѕвезди пулсираат. Во 1930-тите, астрономот Артур Стенли Едингтон покажа дека математичките равенки што ја опишуваат внатрешноста на ѕвездата може да доведат до нестабилност што предизвикува ѕвезда да пулсира. Најчестиот вид нестабилност е поврзан со колебања во степенот на јонизација во надворешните, струевити слоеви на ѕвездата.
Кога ѕвездата е во фаза на ширење, нејзините надворешни слоеви се шират, предизвикувајќи нивно ладење. Поради намалувањето на температурата, се намалува и степенот на јонизација. Ова го прави гасот попроѕирен, а со тоа и олеснува на ѕвездата да ја зрачи својата енергија. Ова за возврат ја тера ѕвездата да почне да се намалува. Како што гасот на тој начин се притиска, тој се загрева и степенот на јонизација повторно се зголемува. Ова го прави гасот понепроѕирен, а зрачењето привремено се задржува во гасот. Ова дополнително го загрева гасот, што доведува до негово проширување уште еднаш. Така се одржува циклус на проширување и притискање (отекување и собирање).
Познато е дека пулсирањето на Кефеидите е поттикнато од колебањата во јонизацијата на хелиумот (од He++ до He+ и назад до He++).
Именување
Во дадено соѕвездие, првите откриени променливи ѕвезди биле означени со буквите R до Z, на пр. R Андромеда. Овој систем на номенклатура бил развиен од Фридрих Аргеландер, кој на првата претходно неименувана променлива во соѕвездието ја дал буквата R, првата буква што не ја користел Бајерово означување. За следните откритија биле користени буквите RR преку RZ, SS преку SZ, до ZZ, на пр. RR Лира. Подоцнежните откритија користеле букви AA преку AZ, BB преку BZ и до QQ преку QZ (со испуштено J). Откако ќе се исцрпат тие 334 комбинации, променливите се набројувани по редослед на откривање, почнувајќи со претставката V335 па натаму.
Класификација Променливите ѕвезди може да бидат или внатрешни или надворешни.
Внатрешнопроменливи ѕвезди: ѕвезди каде што променливоста е предизвикана од промените во физичките својства на самите ѕвезди. Оваа категорија може да биде подели во три подгрупи. Пулсирачки променливи, ѕвезди чиј полупречник наизменично се шири и се собира како дел од нивните природни еволутивни постапки на стареење. Избувнопроменливи, ѕвезди кои доживуваат избуви на нивните површини како одблесоци или масовни исфрлања. Катаклизмички или експлозивни променливи, ѕвезди кои претрпуваат катаклизмична промена во нивните својства како нови и супернови. Надворешни променливи ѕвезди: ѕвезди каде што промелнивоста е предизвикана од надворешни својства како вртење или затемнување. Постојат две главни подгрупи. Затемнување на двојните ѕвезди или планетарни системи каде што, како што е гледано од гледна точка на Земјата, ѕвездите повремено се затемнуваат една со друга додека кружат, или планетата ја затемнува својата ѕвезда. Вртежнопроменливи, ѕвезди чија променливост е предизвикана од појави поврзани со нивно вртење. Примерите се ѕвезди со крајни „сончеви дамки“ кои влијаат на привидната осветленост или ѕвезди кои имаат голема брзина на вртење што предизвикува нивен елипсоиден облик.
Самите подгрупи се дополнително поделени на посебни типови променливи ѕвезди кои обично се именувани по нивниот прототип. На пример, џуџестите нови се означени како ѕвезди од типот на U Близнаци по првата препознаена ѕвезда во класата, U Близнаци.
Внатрешнопроменливи ѕвезди десно|мини|300п|Видови на променливи во Херцпрунг-Раселовиот дијаграм. Примери на типови во рамките на овие поделби се дадени подолу.
Пулсирачкопроменливи ѕвезди
Пулсирачките ѕвезди отекуваат и се намалуваат, што влијае на нивната осветленост и спектар. Пулсациите претежно се поделени на: радијални, каде што целата ѕвезда се шири и се собира како целина; и незрачна, каде што еден дел од ѕвездата се шири додека друг дел се собира.
Во зависност од видот на пулсирањето и нејзината местоположба во рамките на ѕвездата, постои природна или основна честота која го одредува периодот на ѕвездата. Ѕвездите, исто така, може да пулсираат во хармоничен или призвук што е поголема честота, што одговара на пократок период. Пулсирачките променливи ѕвезди понекогаш имаат еден добро дефиниран период, но честопати тие пулсираат истовремено со повеќе честоти и потребна е сложена анализа за да се одредат одделните периоди на бранова интерференција. Во некои случаи, пулсирањата немаат дефинирана честота, што предизвикува случајна варијација, наречена стохастичка. Проучувањето на ѕвездената внатрешност со помош на нивните пулсирања е познато како астеросеизмологија.