Stelele Variabile si Nestationare

Există doua categorii de stele variabile şi anume: stele variabile fizice (sau intrinseci) si stele pseudovariabile (sau variabile cu eclipsa). La stelele variabile fizice variaţia stralucirii aparente este o consecinţa a variaţiei luminozitaţii lor (adica a fluxului de energie radiat in spaţiu), variaţie care se datorează proceselor fizice ce au loc in interiorul acestora.

La stelele pseudovariabile, variatia stralucirii aparente nu are o cauza fizica, ea datorandu-se unui fenomen geometric - eclipsarea reciproca a componentelor unui sistem binar strans, in cursul miscarii orbitale. Acestea sunt deci sisteme binare fotometrice, iar luminozitatile componentelor nu variaza, in general (exista unele cazuri in care una din componentele sistemului binar fotometric este o variabila fizica).

Stele variabile fizice. Observatiile arata ca, la acestea, variatia luminozitatii este insotita, in general, de variatia si altor parametri fizici: raza, spectrul, temeperatura efectiva, uneori asa etc. Exista unele stele variabile, la care, la o variatie neinsemnata a luminozitatii corespunde o variatie importanta a altor parametri fizici.

Stelele variabile fizice se impart in doua clase: variabile pulsante si variabile eruptive.

1. Stele variabile pulsante. La aceste stele variatia luminozitatii se explica prin pulsatiile stelei in jurul unei stari de echilibru. Conditiile fizice din interior sunt de asa natura incat un anumit mecanism fizic amorseaza in stea un proces oscilatoriu, care este mentinut un timp indelungat (in prezent se considera ca zonele subfotosferice de ionizare a hidrogenului si a heliului constituie sursa pulsatiilor). In acest proces de pulsatie steaua (sau numai un invelis superficial al ei) se contracta si se dilata periodic, de aici rezultand variatia periodica a parametrilor fizici ai stelei: raza, temperatura, luminozitatea, densitatea etc. Cercetarile au aratat ca pulsatiile apar intr-o anumita faza de instabilitate in evolutia ei.

Principalele tipuri de variabile pulsante sunt: cefeidele, variabilele de tip RR Lyrae si variabilele-lung-periodice.

- Cefeidele. La acestea luminozitatea variaza periodic, cu o perioada care poate fi cuprinsa intre o zi si cateva zeci de zile. Numele de cefeida vine de la steaua Cephei, care este reprezentativapentru acest tip de variabile. Variatia luminozitatii este insotita de variatia spectrului. Viteza radiala a stelei variaza cu aceeasi perioada ca si luminozitatea, de unde rezulta ca raza stelei variaza periodic (adica steaua pulseaza).

La cefeide observatiile au pus in evidenta o relatie intre perioada de pulsatie si luminozitatea medie, numita relatia perioada-luminozitate. Aceasta relatie are o deosebita importanta practica si teoretica. Importanta practica rezulta din faptul ca pe aceasta relatie se bazeaza determinarea distantelor stelelor indepartate. Cefeidele fiind stele gigante, deci stele de mare luminozitate, se observa pana la mari distante.

Importanta teoretica a relatiei perioada-luminozitate deriva din faptul caea constituie o verificare a teoriei pulsdatiei. Exista un grup de variabile numite W Virginis, care sunt asemanatoare cu cefeidele, dar sunt mai putin stralucitoare facand parte din populatia a doua spre deosebire de cefeidele clasice (Cep) care fac parte din populatia I. Variabilele W Virginis satisfac, de asemenea, o relatie perioada luminozitate.

- Variabilele tip RR Lyrae. Acestea au o variatie asemanatoare cu cefeidele, dar au periode mai scurte, in general sub o zi (majoritatea au perioada in jur de 0,5 zile).

- Variabilele lung periodice (tip Mira Ceti). Au perioade de variatie situate aproximativ intre 170 si 1300 de zile. Aceste variabile sunt stele supergigante de clase spectrale tarzii. Amplitudinea de variatie a stralucirii este mare: de cateva magnitudini stelare.

Mai exista si alte tipuri de variabile pulsante, printre care mentionam: variabilele tip beta Cephei (sau tip beta Canis Majoris) cu o amplitudine mica a variatiei de lumina si variabilele semiregulate de tipurile RV Tauri si Cephei, la care perioada si forma curbei de lumina variaza .

2. Stele variabile eruptive. La aceste stele, variatia stralucirii aparente se explica prin eruptia materiei din invelisurile superficiale ale stelei. Uneori aceasta eruptie poate lua forma unei explozii grandioase prin care invelisurile stelei sun expulzate in spatiu. Principalele tipuri de variabile eruptive (din punctul de vedere al evolutiei stelare) sunt novele si supernovele.

- Stelele nove. In fazele tarzii de evolutie, unele stele sufera explozii puternice, prin care invelisurile de la suprafata stelei sunt expulzate in spatiu. O asemenea explozie are consecinte catastrofale pentru stea, care nu mai poate reveni, dupa explozie, la starea anterioara de echilibru. In timpul exploziei luminozitatea creste de zeci de mii-sute de mii de ori.