Proměnné hvězdy I

Lukáš Král Proměnné hvězdy I Co se mění a proč

Stálice? • Antická představa – hvězdy se nacházejí na sféře stálic, která je ideální a neměnná • Starověká Čína – záznamy o novách a supernovách, jen astrologický význam • Evropa: r. 1596 D. Fabricius objevuje proměnnost Miry (omikron Ceti) • 1669 objevena proměnnost Algolu

Všechno se mění… • Čím dál citlivější metody pozorování, automatické přehlídky oblohy –> dnes známo několik desítek tisíc proměnných hvězd • Katalog GCVS, NSV • V podstatě všechny vesmírné objekty mění jasnost, jen s různou amplitudou a na různých časových škálách

Proměnářská abeceda • Jméno proměnné = označení + zkratka souhvězdí (RZ Cas, V491 Lyr) • První proměnné: R, S, T, U, V, … Z • Pak RR, RS, RT, … RZ; SS, ST, … SZ atd. • Dále AA, AB, … AZ; BB, BC, … BZ atd. • A nakonec písmeno V a pořadové číslo od 335 •  nenajdeme např. L, CA nebo V23 And

Abychom si rozuměli… • Měření jasnosti hvězd = fotometrie • Fyzikální veličina popisující jasnost hvězdy = hvězdná velikost (ozn. větš. m), jednotkou je magnituda (1 mag) Nejjasnější hvězdy ~ 0 mag Nejslabší viditelné okem ~ + 6 mag Nejslabší v Sometu ~ + 12 mag Nejslabší v Hubblu ~ + 30 mag

Vlastnosti proměnných hvězd • Amplituda: rozdíl mezi minimální a maximální hvězdnou velikostí [mag] („jak moc se hvězda mění“) • Perioda: u pravidelně se opakujících změn jasnosti • Světelná křivka: graf jasnosti v závislosti na čase • Typ proměnnosti: fyzikální příčina, proč hvězda mění jasnost (může jich být více současně), určuje tvar světelné křivky

Proměnné hvězdy geometrické fyzické zákrytové rotující pulzující eruptivní explodující Druhy, poddruhy a exoti • Nebo jiné dělení: • pravidelné • nepravidelné • jednorázová změna jasnosti

Zákrytové proměnné • Změna jasnosti způsobena zakrytím hvězdy jiným tělesem (hvězdou, příp. planetou) C A B D sekundární minimum primární minimum C D B A

Zákrytové proměnné • Podtypy: • Algolidy – oddělené hvězdy, mezi zákryty se nemění • Typy W Uma a beta Lyr – těsné dvojhvězdy, slapově deformované –> mění se neustále • U těsných dvojhvězd časté přetoky hmoty z jedné hvězdy na druhou –> změna periody, dá se snadno zjistit určováním okamžiků minim jasnosti • Periody: několik hodin až několik desetiletí • Amplitudy: až několik mag, větš. do 1 mag

Typ Algol Typ beta Lyr Typ W UMa

Model soustavy beta Lyrae

Rotující proměnné • Typ RS CVn – „skvrnití psi“ – hvězdy s nepravidelně rozmístěnými obřími skvrnami, rotace způsobuje změny pozorované jasnosti • Pulsary – v rádiové i optické oblasti • Elipsoidální hvězdy

Krátkoperiodické pulsující proměnné • Cefeidy • podle delty Cephei • pulzace díky změnám průhlednosti materiálu hvězdy • velmi pravidelné, vztah perioda-svítivost –> slouží jako standardní svíčky pro měření vzdáleností • periody několik dní, ampl. až 2 mag • RR Lyr – podobné cefeidám, kratší pediody • delta Scuti – trpasličí cefeidy – Pmin = 11,5 minut(!), ale malá amplituda • SX Phe – trpasličí cefeidy s amplitudou až 0,7 mag, velmi zajímavé pro pozorovatele – „mění se před očima“, je jich ale jen málo (CY Aqr, AE Uma aj.)

Delta Cephei CY Aqr

Dlouhoperiodické pulzující proměnné • Miridy – periody stovky dní, obrovské amplitudy až 10 mag! • Polopravidelné proměnné (SRa až SRd) – pulzují v jedné nebo více periodách, desítky dní • Nepravidelné

Eruptivní proměnné • UV Cet – červení trpaslíci, krátké intenzivní erupce • T Tau – mladé hvězdy, dosud nestabilní

Explodující proměnné • Novy • Supernovy • Trpasličí novy (kataklyzmické proměnné) – zjasnění akrečního disku, opakovaná zjasnění • SS Cyg • SU UMa

Exoti • R CrB – obři bohatí na uhlík, zahalováni oblaky prachu –> hluboké nepravidelné poklesy • Rentgenové dvojhvězdy (AM Her, HZ Her) – těsné dvojhvězdy s přetokem hmoty a mag. polem • Symbiotické hvězdy (Z And) – dvojhvězdy s horkou a chladnou složkou, pulzace, výbuchy, někdy i zákryty (CH Cyg) • Jádra aktivních galaxií (AGN) – černé díry

Proměnné hvězdy I