Anar al contingut

Estrela variable

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Estrela variable
Erro al crear miniatura:
T Tauri, prototip del mateix nom de classe d'estreles de la pre-seqüència principal. Tinga's en conte la nebulosa que rodeja a l'estrela.

Les estreles variables són estreles que vistes des de la Terra experimenten una variació en la seua lluentor o fluctuen (magnitut aparent) en el transcurs del temps. Esta variació pot estar causada per un canvi en la llum emesa o perque alguna cosa bloqueja la llum parcialment, per lo que les estreles variables es classifiquen del següent modo:

  • Variables intrínseques: la lluminositat del qual canvia realment; per eixemple, perque l'estrela s'expandix i es contrau periòdicament.
  • Variables extrínsecas: els aparents canvis del qual en la lluentor són deguts a canvis en la cantitat de llum que pot aplegar a la Terra; per eixemple, perque l'estrela té una companyera en òrbita que a voltes l'eclipsa.

Moltes, i possiblement la major part de les estreles, tenen a lo manco alguna variació en la lluminositat: l'emissió d'energia del nostre Sol, per eixemple, varia en aproximadament un 0,1 % durant un cicle solar d'11 anys.

Descobriment

[editar | editar còdic]
Archiu:MiraCC.jpg
Mira (Omicron Ceti).

Un antic calendari egipcíac de dies de la mala i bona sòrt compost fa 3200 anys pot ser el document històric més vell conservat que indica el descobriment d'una estrela variable, la binaria eclipsante Algol.

Dels astrònoms moderns, la primera estrela variable va ser identificada en 1638 quan Johannes Holwarda es percató de que Omicron Ceti (més vesprada denominada Mira) pulsava en un cicle que durava 11 mesos; l'estrela havia segut anteriorment descrita com una nova per David Fabricius en 1596. Este descobriment, junt en la supernova observada en 1572 i 1604, va demostrar que el cel estrelat no era eternament invariable com Aristóteles i atres antics filòsofs havien ensenyat. D'esta manera, el descobriment de les estreles variables va contribuir a la revolució astronòmica durant els sigles XVI i principis de el XVII.

La segona estrela variable descrita per Geminiano Montanari en 1669 era la variable eclipsante Algol; John Goodricke va donar l'explicació correcta de la seua variabilitat en 1784. Chi Cygni va ser identificada en 1686 per Gottfried Kirch, despuix R Hydrae en 1704 per Jean-Dominique Maraldi. Per 1786 es coneixien dèu estreles variables. John Goodricke va descobrir Delta Cephei i Beta Lyrae. Des de 1850 el número d'estreles variables conegudes ha aumentat ràpidament, especialment despuix de 1890, quan es va fer possible identificar les estreles variables per mig de la fotografia.

L'última edició del Catàlec General d'Estreles Variables (2008) enumera més de 46 000 estreles variables en la Via Làctea, aixina com 10 000 en atres galàxies i més de 10 000 variables "sospitoses".

Detecció de variabilitat

[editar | editar còdic]

Els tipos més comuns de variabilitat impliquen canvis en la lluentor, pero també es produïxen atres tipos de variabilitat, particularment els relacionats en els canvis en l'espectre. Per mig de la combinació de senyes de la curva de llum en els canvis espectrals observats, a sovint els astrònoms són capaços d'explicar per qué una estrela en particular és variable.

Observacions d'estreles variables

[editar | editar còdic]
Archiu:V838 Monocerotis expansion.jpg
L'image mostra l'expansió del eco de llum de l'estrela variable V838 Monocerotis.

Les estreles variables són analisades generalment per mig de fotometria, espectrofotometría i espectroscòpia. Les medicions en el canvi de la seua lluentor es poden traçar per a produir curves de llum. Per a les variables regulars, el periodo de variació i la seua amplitut pot ser molt ben establit; no obstant, per a moltes estreles variables, estes cantitats poden variar llentament en el temps, o inclús d'un periodo al següent. El pico de lluminositat en la curva de llum es coneix com a Màxims, mentres que el punt més baix com a Mínims.


Els astrònoms aficionats poden fer estudis científics útils de les estreles variables per mig de la comparació visual de l'estrela en atres estreles dins del mateix camp de vista telescòpic dels quals les magnituts són conegudes i constants. En estimar la magnitut de la variable i anotar el temps d'observació pot elaborara una curva de llum. l'Associació Nortamericana d'Observadors d'Estreles Variables arreplega tals observacions dels participants d'al voltant del món i compartix les senyes en la comunitat científica.

A partir de la curva de llum es deriven les senyes següents:

  • ¿Són les variacions de lluentor periòdiques, semiperiódicas, irregulars o úniques?
  • ¿Quin és el periodo de les fluctuacions en la lluentor?
  • ¿Quin és la forma de la curva de llum (simètrica, angular, o suaument variable, cada cicle té solament un o més que un de mínim, etcétera?)

Del espectre es deriven les següents senyes:

  • ¿Quin tipo d'estrela és?: ¿quin és la seua temperatura? i ¿el seu classe de lluminositat (estrela nana, estrela jaganta, supergigante, etc.?)
  • ¿És una estrela simple o una binaria? (l'espectre combinat d'una estrela variable podria mostrar elements dels espectres de cada una de les estreles membre)
  • ¿Canvia l'espectre en el temps? (per eixemple, l'estrela pot tornar-se més calenta i més freda periòdicament)
  • Els canvis en la lluentor poden dependre fortament de la part de l'espectre que és observat (per eixemple, grans variacions en llum visible, pero a penes cap canvi en el infrarrojo)
  • Si les llongituts d'ona de les llínees espectrals es desplacen (efecte Doppler) açò apunta una acció de moviment (per eixemple, a una expansió i contracció periòdica de l'estrela, a la seua rotació, o a una capa de gas en expansió)
  • Els forts camps magnètics sobre les estrela pertorben i dificulten les medicions en l'espectre
  • Les llínees d'emissió o absorció anormals poden ser un indici d'una atmòsfera estelar calenta o núvols de gas que rodegen a l'estrela

En molt pocs casos és possible obtindre imàgens d'un disc estelar. Estos poden mostrar taques més obscures en la seua superfície.

Interpretació de les observacions

[editar | editar còdic]
Archiu:Betelgeuse viewed from 8au.jpg
Betelgeuse, una estrela variable pulsante vista des d'una distància de 8 unitats astronòmiques des del programa Celestia.

A sovint, combinant les curves de llum en les senyes espectrals, estos donen una pista sobre els canvis que ocorren en una estrela variable. Per eixemple, les evidències observacionals de les estreles pulsantes es troben en el seu espectre de desplaçament degut a que la seua superfície es mou cap a nosatres i s'allunta periòdicament en la mateixa freqüència que la seua lluentor canviant.

Al voltant de dos terços de totes les estreles variables semblen ser pulsantes. En 1930, l'astrònom Arthur Stanley Eddington va mostrar que les equacions matemàtiques que descrivien l'interior d'una estrela podien conduir a inestabilitat que causarien a una estrela pulsar. El tipo més comú d'inestabilitat està relacionada en oscilacions en el grau d'ionisació en les capes convectivas exteriors de l'estrela.

Supongam que l'estrela es troba en la fase d'expansió. Les seues capes externes es van expandint, causant aixina el refredat de les mateixes. Per la disminució de la temperatura, el grau de ionisació també s'atenua. Açò fa que el gas siga més transparent, i per lo tant, fa que l'estrela irradie la seua energia de forma més fàcil. Açò a la seua volta farà que l'estrela escomence a contraure's. A mida que el gas es comprimix d'esta manera, es calfa i el grau de ionisació aumenta de nou. Açò fa al gas més opac, i la radiació és retinguda temporalment en el gas. Açò fa que el gas es calent encara més i s'expandixca una volta més. D'esta manera es manté un cicle d'expansió i compressió (pulsació i contracció).


Les pulsacions de les cefeidas es coneixen perque són accionadas per oscilacions en l'ionisació del heli.

Nomenclatura d'estreles variables

[editar | editar còdic]
Artícul principal → Denominació d'estreles variables.


En una constelació determinada, les primeres estreles variables descobertes varen ser designades en lletres de la A a la Z, per eixemple, R Andromedae. Este sistema de nomenclatura va ser desenrollat per Friedrich Argelander, que va donar la primera variable prèviament no identificada en una constelació de la lletra R, la primera lletra no utilisada per Bayer. Les lletres RR fins a la RZ, de la SS a SZ i fins a la ZZ s'utilisen per als pròxims descobriments, per eixemple, RR Lyrae. Descobriments posteriors varen utilisar les lletres de la AA a la AZ, de la BB fins a la BZ, i de QQ a QZ (en la J omesa). Una volta que eixes 334 combinacions s'agoten, les variables es numeren en orde de descobriment, escomençant pel prefix V335 en avant.

Classificació

[editar | editar còdic]

Les estreles variables poden ser tant intrínseques com extrínsecas.

  • Estreles variables intrínseques: són estreles a on la variabilitat és causada per canvis en les propietats físiques de les estreles mateixes. Esta categoria pot dividir-se en tres subgrups:
    • Variables pulsantes: estreles el radi de les quals tendix a expandir-se i contraure's alternativament com a part dels seus processos evolutius naturals d'envelliment.
    • Variables eruptivas: estreles que experimenten erupció en les seues superfícies com llamaradas o eyeccions de massa.
    • Variables cataclísmicas o explosives: estreles que estan someses a un canvi cataclísmico en les seues propietats com les novas i supernovas.
  • Estreles variables extrínsecas: són aquelles en les quals la variabilitat és causada per propietats externes, com la rotació o els eclipses. Existixen dos subgrups dins d'esta categoria:
    • Binarias eclipsantes: aquelles en les quals, segons es veuen des de la Terra, una estrela del parell eclipsa a l'atra ocasionalment per la seua translacions orbitales.
    • Variables rotantes: aquelles la variabilitat de les quals és causada per algun fenomen relacionat en la seua pròpia rotació. Es donen casos d'estreles en taques solars de proporcions extremes, que afecten la seua lluentor aparent, o estreles que, per tindre una velocitat de rotació molt elevada, tenen forma elipsoidal.

Estos subgrups es poden dividir en varis tipos més específics, els quals generalment obtenen la seua designació del nom de l'estrela prototípica. Per eixemple, les novas nanes són cridades estreles O Geminorum, puix la primera estrela d'este tipo en ser identificada va ser O Geminorum.

Vore també

[editar | editar còdic]