Főoldal Csillagászattörténet Egyetemes csillagászat Általános A változó csillagok
   

 

A változó csillagok Konvertálás PDF-formátumba Nyomtatás Elküldés emailben
Szerző: Rákosi Miklós | 2009. március 27., péntek

   Változó az a csillag, amelynek fényintenzítása változik. Az első változót Fabricius friz csillagász fedezte fel 1596-ban. Különös viselkedése miatt "Csodacsillagnak"-nak, Mirának nevezték el. (Omikron Ceti.) A következő hasonló csillag fényváltozását Montanari vette észre 1667-ben (β Persei). A felfedezett változók száma ettől kezdve rohamosan emelkedett. Számuk, századunk elején 700 volt, jelenleg 7000 fölé emelkedett.

  A változócsillagokat a közönséges csillagoktól eltérő módon jelölték meg. Az utóbbiakat a görög abc kisbetűivel, majd a latin abc kisbetűivel jelölték, sőt, néhány latin nagybetűt is igénybe vettek (A-tól P-ig). Argelander indítványára a változókat megkülönböztetésül a latin nagy ABC fennmaradó betűivel jelölték minden egyes csillagkép keretén belül külön-külön. Erre a célra az R, S, T, U ,V, W, X, Y, Z betűket használták. A felfedezett változók számának növekedésével ezek a betűk kevésnek bizonyultak, ekkor a fenti kilenc betű kettős kombinációit alkalmazták: RR, RS, RT... RZ, SS, ST... SZ,TT... ...YZ, ZZ. Ez 54 változó megjelölésére alkalmas. Az 55. változó jelölésére többféle javaslat került szóba, melyek közöl a következőt fogadták el:  AA, AB, AC... AZ, BB,... ...QY, QZ. Ezzel összesen 334 változó jelölhető meg. Az egyes csillagtérképek 335. változóját V355-tel, a következőt V336-tal és így tovább jelölték. Ez a jelölési mód kimeríthetetlen. A változók jelölésének ez a bonyolult rendszere onnan ered, hogy eleinte nem gondoltak arra, hogy a felfedezett változók száma idővel ennyire megnövekszik.

  A fényváltozást jellemző adatok: a maximális és minimális fényesség, továbbá a fényingadozás nagysága: az amplitudó. A változást fénygörbével ábrázoljuk, melynek abszcisszája az idő napokban, ordinátája a fényesség magnitudóban. A legtöbbnek a fényváltozása periódikusan megismétlődik, ezeknél a periódus meghatározása is fontos. - Eme adatok alapján csoportosítjuk a változókat. Az egyes típusokat az alábbiakban ismertetjük.

Image

  A fénygörbe ábrázolása derékszögű koordináta rendszerben. Abszcissza az idő, ordináta a fényesség. Legnagyobb fényesség a maximum, legkisebb fényesség a minimum. A kettő különbsége, tehát a fényingadozás nagysága az amplitudó. A fénygörbe azonos fázisai közt eltelő idő a periódus. E négy fogalom jelölése a következő: M vagy max.; m vagy min.; A és P vagy Per.

  Megkülönböztetünk födési és fizikai változókat.

  Födési változók. Némely kettős csillagnál a komponensek keringési síkja a Föld felé mutat. Ezeknek a fényességük állandó, csak különleges helyzetüknél fogva a Világegyetem egyes pontjairól, beleértve a Földet is, változtatják látszólagos összfényességüket. A két csillag keringése közben időnként elfedi egymást, ekkor a látszólagos összfényességük csökken. E típusba tartozó csillagokat két csoportba osztjuk, melyeket fő-képviselőjük után β Persei (Algol) és β Lyrae típusnak nevezünk. Az utóbbi típusnál a fényváltozást a födésen kívül a komponensek elnyúlt ellipszoid alakja, ami a kölcsönös tömegvonzás következménye. Az Algol változók fénygörbéje egyszerűbb, mert a fényváltozás a födésből származik. A födési változók tehát szemben a többi változókkal, nem fizikai változók, mert a fényváltozás nem a csillag fizikai állapotának megváltozásából,  hanem a csillagpár térbeli elhelyezkedéséből ered.

  A fizikai változókat a következő típusok szerint osztályozzuk: 

  A δ Cephei típusú csillagok fényváltozását pulzálással, lüktetéssel magyarázzuk. Ezek a csillagok lüktetnek, szabályos időközönként kiterjednek és összehúzódnak. A fényességgel együtt változik a radiális sebesség, a hőmérséklet és a színképtípus. A fényváltozás periódusával meghatározható az abszolut fényesség, amivel viszont a látszólagos fényesség segítségével kiszámolható a távolság. Ez nagyjelentőségű összefüggés, mert e módszerrel meglehetősen pontosan meghatározható a csillaghalmazok távolsága. Ha a periódus értéke rövidebb egy napnál RR Lyrae, ha 1-45 nap közé esik, hosszúperiódus-δ Cephei típusú változóról beszélünk. E változók amplitudója körülbelül 1 magnitudó.

  A hosszúperiódusú, vagy Mira változók periódusa többszáz napos. A fényingadozás nagysága több magnitudó. E változók többsége alacsony hőmérsékletű M színképosztályhoz tartozó vörös óriásfeletti csillag többszázszoros napátmérővel. A hőmérséklet a minimumban alacsonyabb, mint a maximumban. A fényváltozás eredete még kérdéses. Újabban Jeans arra az álláspontra helyezkedett, hogy a hosszúperiódusú változók fényváltozása is pulzációból ered.

  A következő osztályt az RV Tauri képviseli. A periódus amplitudó, hőmérséklet, színképtípus és a szín értékei mintegy átmenetként a Cepheidák és a Mira változók közt keresendők. A fénygörbe hasonlít a sinusgörbéhez, azonban minden második minimumhoz tartozó amplitudó kisebb a következő ú.n. főminimumhoz tartozó amplitudónál. A fénygörbe nem szabályos, mert a mellékamplitudó értéke néha sokkal kisebb, néha valamivel nagyobb a főamplitudó értékénél, sőt, a  mellékminimum helyén néha két kisebb minimumot találunk.

  Az R Coronae Borealis típusa szabálytalan változók fénygörbéjét hosszabb-rövidebb ideig tartó állandó fény jellemzi, kisebb-nagyobb amplitudójú minimumok által megszakítva. Periódusról nem beszélhetünk, mert a fénygörbe szabálytalan. E változók amplitudója több magnitudót tesz ki.

  Az SS Cygni típusú változók fénygörbéje fordítottja az R Coronae Borealis csillagok fénygörbéjének: az állandó fényesség, rövid ideig tartó, hírtelen felvillanásokkal tarkított. A felvillanások gyakoriságában kimutatható némi periódicitás.

  Az UU Herculis típusú változók igen különös viselkedésről tanúskodnak. A fényváltozás egy ideig szabályos, majd szabálytalanná válik, később újra szabályos lesz, sőt, időnként a periódus hossza is megváltozik.

  Szabálytalan változók. Az előző típusokba sorolt szabálytalan változóknál le lehet vezetni némi törvényszerűséget, ezeknél viszont a fényváltozás teljesen szabálytalan. E csillagok zöme vöröses színű, leginkább a K és M színképosztályba tartoznak. Ha az amplitudó nagyobb mint 1 magnitudó, μ Cephei, ha kisebb 1 magnitudónál, R Lyrae csillagról beszélünk. Legfényesebb idetartozó változó az R Lyrae, α Orionis, α Herculis, μ Cephei stb.

  A nóvaszerű változók igen ritkán felvillanó csillagok. Hasonlóan az SS Cygni típusú változókhoz a fényesség hosszú ideig állandó, ezt gyorsan lejátszódó felvillanások tarkítják. Első pillantásra szembeszökő kölönbség csupán az, hogy a felvillanások ritkábban lépnek fel és az amplitudó sokkal nagyobb a nóvaszerű változóknál. E típust legjobban a T Pyxidis jellemzi, melynek három felvillanása 1890, 1902 és 1920-ban zajlott le.

  A nóvák vagy új-csillagok fényváltozása, a csillagon végbemenő katasztrófa folytán jön létre. A csillag valósággal felrobban és anyagának javarészét rövid idő alatt kilöveli az űrbe. A csillag fényessége némely esetben az eredetinek a százezerszeresére emelkedik. A nóvás fellángolás nem ritka jelenség. Tejútrendszerünkben feltűnő újcsillagok száma évente több mint 30-ra tehető. Több extragalaktikában figyelhető meg nóva. Fénygörbéjük a rendkívül meredek felszálló ág és a maximuma után szabálytalanul csökkenő fény jellemzi. A felszálló ág napokig, sőt, némely esetben csak órákig tart.

  A nóvás kitörésnél is erőteljesebb fellángolás jellemzi a szupernóvák kirobbanását, melyek sokkal ritkább jelenségek a nóváknál. A Tejútrendszerben feltűnt nóvák közül az 1572-ben Tycho által észlelt újcsillag lehetett szupernóva. A változó csillagok megfigyelése azért fontos, hogy megfelelő adatokat kapjunk a fénygörbe megszerkesztéséhez, mert ez értékes adatokkat szolgáltat a csillagok szerkezetére és fejlődésére vonatkoztatólag. A Cepheidák megfigyelése a távolságmeghatározás céljából is fontos.

  A csillagok szerkezete ma még nem tekinthető tisztázott kérdésnek. A változócsillagok fényválozásának elméletével, némi fényt deríthetünk erre a megoldásra váró problémára. Ezek után megérthető, hogy a változók megfigyelése miért fontos: ezért megfigyelésük minden csillagvizsgáló programmjában szerepel, sőt, külföldi műkedvelő egyesületek is művelik a csillagászat eme ágát. A jelenleg működő egyesületek közül a legnagyobb az Egyesült Államokban működő American Association of Variable Star Observers, mely jelenleg is jóval több mint 100 megfigyelővel dolgozik. A British Astronomical Association kb. 60 megfigyelővel rendelkezik. Említésre méltó még a dán "Astronomisk Sclskab", mely csekély 14 megfigyelővel igen szép eredményt mutat fel. Jelenleg az egész világon több mint 5000 műkedvelő csillagász foglakozik változócsillag megfigyelésekkel. Egyesületünk is tervbe vette a változók megfigyelését, melyek hamarosan megkezdődnek. A megfigyelések kis távcsővel is végezhetők, az egyszerű és jól bevált Argelander féle fénybecslő módszer segítségével.

  Felhívom az érdeklődő tagok figyelmét, hogy a változók megfigyelésében vegyenek részt, és ebbeli szándékukat a Változó Csillag Szakosztállyal mielőbb közöljék. Meg van a lehetősége annak, hogy az általunk elért eredményeket az amerikai Harvard College Observatory évkönyvében, a Harvard Annals-ban közzétehessük.

A Csillagok Világa "Csillagászati évkönyv az 1948. évre" elnevezésű 1947. november-decemberi számában megjelent cikk internetes változata

A változó csillagok ismertetése. 4. közlemény. A Cepheida változók.
A változó csillagok ismertetése. 5. közlemény. Változók jelölése.
A változó csillagok ismertetése. 6. közlemény. RV Tauri változók.

A rovat további cikkei