Однако есть звезды, регулярно (или не очень) меняющие свой блеск в более ощутимых пределах. Для того чтобы звезду отнесли в разряд переменных звезд, достаточно единичного подтвержденного и надежно зафиксированного эпизода падения блеска.
Причин звездной переменности очень много. Это и физические процессы на звезде, и затмения ее другим компонентом тесной звездной пары, и явления, связанные с перетеканием вещества с одной звезды на другую в таких парах, и катастрофические процессы, такие как взрыв сверхновой.
Не надо путать переменность звезды с ее мерцанием, которое возникает из-за того что свет звезды проходит через неоднородности в земной атмосфере. В открытом космосе, в условиях вакуума, звезды не мерцают.
Типы переменных звезд
Перечислим наиболее распространенные типы переменных звезд, в зависимости от причины изменения блеска:
Пульсирующие переменные — звёзды, показывающие периодические расширения и сжатия своих поверхностных слоёв.
Один из наиболее известных классов пульсирующих звезд — цефеиды, названные так по имени своей типичной представительницы Дельты Цефея. Эти звезды — жёлтые яркие гиганты или сверхгиганты, блеск которых изменяется с амплитудой в 0,5 до 2,0 звездной величины и периодом 1–200 суток. Они в 103–105 раз ярче Солнца. Причиной переменности является пульсация внешних слоёв этих звезд. В цикле пульсации звезда становится то больше и холоднее, то меньше и горячее. Наибольшая светимость достигается при наименьшем диаметре.
Цефеиды имеют четкую зависимость между периодом и абсолютной величиной, а также между периодом и средней плотностью звезды. Соотношение период-светимость делает цефеиды очень полезными для определения расстояний до галактик — как ближайших, так и более отдаленных, главное — чтобы отдельные звезды в них еще можно было различить. Эдвин Хаббл использовал этот метод, чтобы доказать, что так называемые спиральные туманности — это на самом деле далекие галактики.
Эта Киля — нестабильная звезда-гипергигант, кандидат на вспышку сверхновой
Цефеида RS Кормы
Вспышка на звезде UV Ящерицы в представлении художника
Другой известный тип пульсирующих звезд — звезды типа Миры Кита. Это красные гиганты, находящиеся на конечных стадиях своей эволюции. В течение нескольких миллионов лет эти звезды сбрасывают свою внешнюю оболочку и превращаются в белых карликов. За период, длящийся в среднем несколько месяцев (у разных звезд 80–1000 дней), они тускнеют и разгораются с амплитудой от 2,5 до 11 звездных величин, что означает изменение яркости от 6 раз до 30 тысяч раз. Сама Мира, также известная как Омикрон Кита (о Кита), меняет свою яркость с периодом примерно в 332 дня от 2-й до 10-й величины и становится невидимой невооружённому глазу.
Кроме этих, наиболее известных типов пульсирующих переменных звезд, существует еще более десятка других их типов.
Эруптивные переменные звёзды — это звёзды, изменяющие свой блеск в силу бурных процессов и вспышек в их хромосферах и коронах. Изменение светимости происходит обычно вследствие изменений в оболочке или потери массы (звездный ветер) и/или взаимодействия с межзвёздной средой. Эти процессы очень разнообразны, как и типы звезд, которые участвуют в них.
Вращающиеся переменные звёзды — это звёзды, у которых распределение яркости по поверхности неоднородно и/или они имеют несферическую форму, вследствие чего, при вращении звёзд, к наблюдателю поворачиваются разные по яркости или по видимой площади их стороны. Неоднородность яркости поверхности может быть вызвана, например, наличием пятен или температурных или химических неоднородностей, вызванных магнитными полями.
Затменно-двойные системы — звезды, кажущееся изменение яркости которых происходит за счет затмения одного компонента другим в тесных двойных системах.
Катаклизмические (взрывные и новоподобные) переменные звёзды. Переменность этих звёзд вызвана взрывами, причиной которых являются взрывные процессы в их поверхностных слоях (новые или новоподобные) или глубоко в их недрах (сверхновые).
Система обозначения переменных звезд
В основе действующей системы именования лежат следующие принципы:
— если звезда уже обозначена греческой буквой, то никаких новых обозначений ей не даётся;
— в противном случае звезда обозначается начиная с буквы R и до Z;
— затем звёзды обозначаются начиная с RR до RZ, после чего уже используется обозначение от SS до SZ, затем от TT до TZ и так далее до ZZ:
— затем звёзды обозначаются начиная с АА до АZ, затем ВВ… BZ, CC… CZ и так далее до достижения QZ, опуская буквы JJ… JZ:
— начиная с 335-й звезды их называют V335, V336 и так далее (буква V — от variable);
— вторая буква никогда не может быть ближе к началу алфавита, чем первая, например, ни одна звезда не может быть обозначена ВА, СА, СВ, DА и так далее.
В качестве примеров можно привести названия: Дельта Цефея, R Северной Короны, YZ Кита, V603 Орла.
Наблюдение переменных звезд
Изучение переменных звезд — обширное поле деятельности для любителя астрономии.
Существуют объединения любителей, наблюдающих переменные звезды. Одним из крупнейших таких объединений является Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд (American Association of Variable Star Observers, AAVSO), которая была основана в 1911 году. AAVSO осуществляет координацию работы наблюдателей переменных звезд, занимается сбором, оценкой, анализом, публикацией и хранением данных о переменных звездах, собранных в значительной степени астрономами-любителями, обеспечивает доступ к данным для профессиональных астрономов, исследователей и педагогов.
Фактически, AAVSO — это международная организация. Ее членом может стать любой любитель астрономии, серьезно занимающийся наблюдением переменных.
