2. Változócsillagok

 

Jelen dolgozatnak nem célja a változócsillagok különböző típusainak bemutatása, mivel azonban mégis csak csillagok fénygörbéinek változásával foglalkozunk, röviden áttekintjük, hogy mitől is változtatja egy csillag a fényességét. Csillagok fényét számos ok miatt láthatjuk változónak, tehát az, hogy egy csillag fényességét változni látjuk, nem feltétlenül jelenti azt, hogy az ténylegesen is változik (gondolok itt pl. a fedési változókra). Kis ingadozást okozhatnak a mért fényességben a különböző észlelési körülmények (légkör áteresztőképessége, szórt fények hatása, stb.), ezek azonban csak kismértékűek, kiküszöbölésükre léteznek korrekciós módszerek. A változás fizikai értelmezését tekintve több főbb osztályba sorolhatjuk a csillagokat (GCVS, 1985):

Ezeken a csoportokon belül létezik több alosztály, lehetnek átfedések is. Az egyes csoportokat általában jellegzetes alakú fénygörbe jellemzi, lévén hogy a fényességváltozást fizikai értelemben nagyon különböző hatások okozhatják.

A pulzáló csillagok között gyakoriak a vörös óriások, szuperóriások (ilyenek az általam vizsgált csillagok is), ezek a HRD-n egy elég jól körülhatárolható részen helyezkednek el. A pulzáció lehet radiális, avagy longitudinális; a periódusértékek is változatos skálán mozognak: RR Lyrae-k esetében néhány órás, klasszikus Cefeidáknál néhány napos, hetes, míg a Miráknál hónapos, éves periódusok fordulnak elő. Több módus is előfordulhat (sőt módusváltások is), valamint a folyamat gyakran csak “nagyjából” szabályos, esetleg teljesen szabálytalan. Óriásállapotban tehát a csillagban pulzációs instabilitás léphet fel. A pulzációt fenntartó energiát az opacitás modulálja. Ha a csillag kitérül hidrosztatikai egyensúlyából, rezegni kezd az egyensúlyi állapot körül. Radiális a pulzáció, ha a kitérítés gömbszimmetrikus. A pulzációért főként a hélium ionizációs zónája felelős, ugyanis összehúzódáskor a hőmérsékletnövekedés hatására megnő az opacitása  a zónának, gátat szabva a kifelé irányuló energiaáramnak. Ha a He ionizációs zónája megfelelően helyezkedik el (hozzá kell tenni azért, hogy nem csak a hélium ionizációs zónája számít, hanem a hidrogéné is), stabil pulzáció épülhet ki. Ez persze egyszerűsített kép, a pulzációs modellek foglalkoznak azzal, hogy milyen feltételek esetén alakulhat ki stabil pulzáció, mi indíthatja be a folyamatot stb. (pl. Cserepes, Petrovay, 1993)

Változni láthatjuk egy csillag fényét amiatt is, mert esetleg kettős (vagy akár többes) rendszerben kering, és a társa erősíti/gyengíti a fényét, itt tehát nem feltétlenül a csillag belsejében végbemenő fizikai változások okozzák a fényességváltozást. Ezeket a rendszereket hívjuk fedési változóknak. A variációk száma itt is nagy: kompakt csillag-fényesebb társsal, eltérő színképosztályú kettős, kontakt kettősök stb.

Rotáló változókról beszélünk abban az esetben, amikor a fényességváltozást a csillag foltossága, esetleg deformáltsága okozza. Az észlelésnek persze előfeltétele, hogy a forgástengely ne legyen párhuzamos a megfigyelés irányával.

Ha a csillag kromoszférájában és koronájában zajlanak le heves folyamatok, kitörések, eruptív változóval van dolgunk. Ezek a változások általában szabálytalanok, nemperiodikusak, főként fiatal csillagoknál fordulnak elő.

A kataklizmikus változóknál, hasonlóan az eruptív változókhoz kitöréseket figyelhetünk meg, ezek azonban nagyságrendekkel nagyobbak, mint eruptív változók esetén, alkalmasint a csillag szerkezetének átalakulásával is járhatnak. Ez főleg kettős rendszerekben gyakori, s a kitörést a kísérő csillag jelenléte váltja ki. A kataklizmikus változók közé tartoznak a szupernóvák, nóvák, törpenóvák.

A szupernóvák fényváltozása persze nem periodikus folyamat, miként a fedési kettősök görbéinek elemzésére sem a wavelet-analízis, vagy más idő-frekvencia eloszlás a legkedvezőbb módszer. A már említett periódus meghatározó módszerek leginkább a pulzáló változók fénygörbéinek elemzésére alkalmasak, így az általam vizsgált Choi-Williams eloszlás is. Tesztadatoknak tehát olyan görbéket érdemes választani, amelyek elsősorban pulzáló változók körében fordulnak elő. Választási lehetőség így is akad nem kevés.