Στην αστρονομία ως μεταβλητός αστέρας χαρακτηρίζεται κάθε αστέρας του οποίου η λαμπρότητα αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, παρουσιάζοντας μία κύμανση του φαινόμενου μεγέθους του. Μεταβλητότητα φωτεινότητας δεν παρουσιάζουν όλοι οι αστέρες, αλλά σε όσους παρατηρείται, αποτελεί ένα μόνιμο και σταθερό χαρακτηριστικό τους που μελετάται μέσω της καμπύλης φωτός, μιας συνάρτησης δηλαδή που περιγράφει τη μεταβολή της λαμπρότητάς του σε συνάρτηση πάντα του χρόνου.
Κάθε μεταβλητός αστέρας παρουσιάζει ιδιαίτερη καμπύλη φωτός που με τη βοήθεια αυτής καθίσταται δυνατός ο προσδιορισμός του μεγίστου και του ελαχίστου, καθώς και το εύρος της μεταβολής της λαμπρότητας αυτού. Παράλληλα όμως μεταβάλλονται και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά των συγκεκριμένων αστέρων που δημιουργούν επίσης καμπύλες σε συνάρτηση του χρόνου, όπως π.χ. ο δείκτης χρωματισμού, η ακτινική ταχύτητα, ο φασματικός τύπος κ.ά. Συνεπώς για την πλήρη μελέτη κάθε μεταβλητού αστέρα θα πρέπει εκτός της καμπύλης φωτός να προσδιοριστούν και οι καμπύλες των παραπάνω χαρακτηριστικών που επίσης μεταβάλλονται.
Φωτομετρία.
Η Φωτομετρία είναι ο κύριος κλάδος της Αστρονομίας που ασχολείται με τους μεταβλητούς αστέρες. Οι φωτομετρικές παρατηρήσεις μας δίνουν τις καμπύλες φωτός, δηλαδή τις γραφικές παραστάσεις της φωτεινότητας του μεταβλητού άστρου συναρτήσει του χρόνου. Από αυτές εξακριβώνεται το είδος του μεταβλητού αστέρα και τα λοιπά χαρακτηριστικά του.
Καμπύλη Φωτός.
Πρόκειται για τη γραφική παράσταση του φαινομένου μεγέθους συναρτήσει του χρόνου. Οι καμπύλες αυτές είναι πολύ χρήσιμες για τη μελέτη ουράνιων αντικειμένων των οποίων το φαινόμενο μέγεθος μεταβάλλεται, όπως οι καινοφανείς, οι υπερκαινοφανείς, οι μεταβλητοί αστέρες κ.α.
Ιστορική αναδρομή.
Το 1596 ο David Fabricius ανακάλυψε ότι το αστέρι O Ceti «χάνεται» περιοδικά. Ονόμασε το αστέρι Mira (απ’ το "Miraculous Star"- θαυμάσιο αστέρι). Η ανακάλυψη αυτή και οι επόμενες που ακολούθησαν, κατέρριψαν την μέχρι τότε επικρατούσα θεωρία του Αριστοτέλη και άλλων αρχαίων φιλοσόφων, ότι ο νυχτερινός ουρανός δεν είναι αμετάβλητος. Βλέποντας το από την συγκεκριμένη οπτική γωνία, το γεγονός της ανακάλυψης των μεταβλητών αστέρων απετέλεσε σημαντικό σταθμό στην επανάσταση που συνέβη στην Αστρονομία τον 16ο και 17ο αιώνα. Δώδεκα μεταβλητοί αστέρες είχαν γίνει γνωστοί μέχρι το 1786, και ανάμεσά τους συγκαταλεγόταν και ο πρώτος εκλειπτικός μεταβλητός, ο Algol (βρίσκεται στον αστερισμό του Περσέα), ο οποίος ανακαλύφθηκε από τον Geminiano Montanari το 1669. Το 1784 ο John Goodricke έδωσε τη σωστή εξήγηση της μεταβλητότητας του. Η αύξηση του αριθμού των μεταβλητών από το 1850 γίνεται με γεωμετρική πρόοδο και ειδικά μετά το 1890 με την τεχνική της φωτογράφησης ανοίγονται νέοι δρόμοι και γίνεται ευκολότερη η ανακάλυψή τους. Η τελευταία έκδοση του General Catalogue of Variable Stars (2003) περιέχει σχεδόν 40.000 μεταβλητούς στον δικό μας γαλαξία, περίπου 10.000 σε άλλους γαλαξίες, καθώς και πάνω από 10.000 υποψήφιους μεταβλητούς.
 | |
| Περίοδοι 25 Μεταβλητών Αστέρων στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου. |
Ετυμολογία.
καινοφανής, ής, ές:
καινοφανής < αρχαία ελληνική καινός (νέος) + -φανής < φαίνομαι
που εμφανίζεται για πρώτη φορά, πρωτοεμφανιζόμενος.
(αστρονομία) καινοφανής αστέρας: είδος αστέρα που διακρίνεται για πρώτη φορά με το γυμνό μάτι κατά την ξαφνική αύξηση της λαμπρότητάς του
Ταξινομηση των Μεταβλητών Αστέρων.
Οι μεταβλητοί αστέρες ταξινομούνται σε τρεις κύριες κατηγορίες αναλόγως των αιτιών που προκαλούν τη μεταβλητότητά τους:
- Τους Παλλόμενους μεταβλητούς (pulsating variables),
- Τους Εκρηκτικά μεταβλητούς (eruptive variables),
- Τους μεταβλητούς λόγω Εκλείψεων (eclipsing variables)
 |
| Μεταβλητοί αστέρες λόγω Εκλείψεων |
Ειδικότερα, οι μεταβλητοί εξ εκλείψεων είναι συνήθως στενά διπλοί αστέρες, με σταθερή λαμπρότητα. Καθώς όμως περιφέρονται γύρω από το κέντρο του συστήματός τους, συμβαίνουν εκλείψεις, εκατέρου προς τον έτερο με συνέπεια η ολική λαμπρότης του συστήματος αυτών να παρουσιάζει μεταβολές.
 |
| Μεταβλητοί αστέρες λόγω Εκρήξεων (supernova). |
Οι μεταβλητοί αστέρες μορφολογικά διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: Τους περιοδικά μεταβλητούς και τους μη περιοδικά μεταβλητούς. Αυτές οι κατηγορίες με τη σειρά τους διαιρούνται στις ακόλουθες υποκατηγορίες:
Περιοδικά μεταβλητά αστέρια
- Μεταβλητοί δι' εκλείψεων.
- Μεταβλητοί μικρής περιόδου.
- Μεταβλητοί μεγάλης περιόδου.
- Ανώμαλα μεταβλητοί.
- Καινοφανείς μεταβλητοί (Novae) και υπερκαινοφανείς (Supernovae).
Τα φυσικά των μεταβλητών αστέρων.
 |
Διάγραμμα H-R που απεικονίζει τις θέσεις των διάφορων
ειδών παλλόμενων μεταβλητών αστέρων.
|
Αυτό σημαίνει ότι οι αστέρες, περνώντας το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους πάνω στην Κύρια Ακολουθία, διατηρούν μια σταθερή φωτεινότητα. Αντίθετα, όταν εγκαταλείπουν την ασφάλεια αυτής της περιοχής, ή πριν φθάσουν σ' αυτήν, η φωτεινότητα τους παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις. Έτσι, όταν κατά τις πρώτες περιόδους της ζωής του (πρωτοαστέρας) συστέλλεται στην προσπάθειά του να μετατραπεί σε πραγματικό αστέρι, συμβαίνουν σημαντικές αυξομιώσεις της φωτεινότητας του και ο πρωτοαστέρας εμφανίζεται σαν εκρηκτικά μεταβλητός. Όταν, πολύ αργότερα, ο αστέρας εγκαταλείπει την Κύρια Ακολουθία και κινείται προς την περιοχή των ερυθρών γιγάντων, αναπτύσσει εκτεταμένη ατμόσφαιρα. Η ατμόσφαιρα αυτή του “γερασμένου” άστρου αρχίζει να πάλλεται και ο αστέρας μεταβάλλεται σε παλλόμενο μεταβλητό. Καθώς ο αστέρας συνεχίζει να γιγαντώνεται, η ατμόσφαιρα του εκτείνεται όλο και περισσότερο, ενώ συγχρόνως γίνεται αραιότερη. Η επιφανειακή θερμοκρασία του όμως διαρκώς μειώνεται, ευνοώντας τη δημιουργία τοπικών συμπυκνώσεων μέσα στην ατμόσφαιρα του. Οι συμπυκνώσεις αυτές επηρεάζουν την εκπεμπόμενη από τον αστέρα ακτινοβολία, ενώ ταυτόχρονα η παλμική κίνηση της ατμόσφαιρας του γίνεται όλο και πιο άρρυθμη. 'Ετσι η περιοδικότητα της μεταβλητότητας του άστρου γίνεται ανώμαλη (ανώμαλος μεταβλητός αστέρας). Όταν η ατμόσφαιρα του αστεριού απομακρυνθεί τόσο πολύ ώστε να “γλιστράει” στο διάστημα, τότε γίνεται ορατό το θερμό σώμα του άστρου, που συγκροτείται πλέον από “εκφυλισμένη” ύλη. Ο αστέρας από εκείνη τη στιγμή, αρχίζει να μεταβάλλεται σε λευκό νάνο. Πολλοί αστέρες, σ' αυτή τη φάση, πριν μεταβληθούν σε λευκούς νάνους υφίστανται μία βίαιη έκρηξη και έτσι μεταβάλλονται σε καινοφανείς αστέρες.
Αξίζει να σημειώσουμε, κλείνοντας, ότι τελικά οι μεταβλητοί αστέρες, εξελισσόμενοι, μεταβάλλουν τη λαμπρότητα, το απόλυτο μέγεθος και τα φασματικά τους χαρακτηριστικά, αλλά εν τέλει, κάποια στιγμή και μετά, παύουν να είναι μεταβλητοί. Δηλαδή, η περίοδος της μεταβλητότητας είναι μόνο μία φάση της ζωής ενός αστεριού.
Πηγές:
el.wikipedia.org
ecourse.uoi.gr
spartastronomy.gr
astronomia.gr
sfak.org
aktines.blogspot.gr
sai.msu.su
cwp.library.ucla.edu