變星的生命，是無休無止的輪迴？還是曇花一現的絢爛？

2023-04-01 01:20:26

亮度變化劇烈的恆星被稱為變星。它分為兩種類型——內部變星和外部變星。內部變星通過恆星的周期性膨脹和收縮來改變亮度，而外部變星不改變恆星的亮度，而是被阻擋。虞雯列出了幾位作者最喜歡的北半球宏觀變量。

什麼是變星？

宇宙中有大量的恆星。這些恆星的亮度在很長一段時間內不會改變。然而，一些恆星的亮度會在短時間內發生很大變化。這種恆星叫做變星。

大多數恆星的輻射是長期穩定的。相反，變星的輻射時間既不穩定也不短。變星分為許多種類。一些變星有規律的亮度變化，它們的亮度變化不大，而另一些變星突然爆炸，亮度急劇增加。變星的研究在現代天文學中具有重要意義，業餘天文學家在這一領域做出了重要貢獻。

插圖:拉超新星來源:新浪

變星是星等在一段時間內發生變化的恆星。一些變星的星等變化為1%，而其他的星等變化為15%或更多。每一階段變星的星等變化可能需要幾秒或幾年，有些是周期性的，有些是不規則的。

1596年8月，德國牧師兼業餘觀察員大衛·法布裡修斯發現了第一顆變星。這顆變星的星等是3，這似乎無關緊要。它位於天球赤道以南的塞塔斯。它要到11月才會消失。法布裡修斯並沒有把它放在心上。1603年，德國業餘天文學家約翰·拜爾(John Bayer)發現了這個奇怪的天體，並以希臘字母O命名。1638年，荷蘭人哈爾瓦德(Haavard)長期記錄了O變星，發現變星的出現和消失是有規律的。在它的最低亮度下，它的星等是10，一年中只有幾個星期可以用肉眼觀察到。後來，人們給它取名為米拉，並用它來命名一整類可變恆星。

變星主要分為兩類，內部變星和外部變星。

內部變量通過周期性的膨脹和收縮來改變亮度。

外部變量不會改變恆星的亮度，但是因為它被阻擋，當我們觀察它時，它的亮度似乎會改變。

在18世紀中葉，人們注意到一些恆星的周期性消失，這是第一次發現變星。在19世紀末，總共發現了12顆變星，但是到20世紀初，由於照相機技術的出現，變星的發現率迅速增加。在最新的NGC星表(2003)中，銀河系中有4000顆變星，銀河系外有20000顆變星。

變星的分析方法包括光譜法、分光光度法和分光光度法。通過比較可變恆星的亮度和已知亮度的恆星的亮度，可以建立一條光曲線。通過光曲線，我們可以知道變星的亮度變化是周期性的還是不規則的，以及亮度變化的周期和光曲線的形狀。

變星的光曲線

通過分析變星的光譜，我們可以得到它的溫度，光度類型，它是單星還是雙星，如果譜線移動，我們可以推斷它是膨脹還是收縮。

內在變星

大約三分之二的變星是內部變星，由於物理變化亮度不同。在大多數情況下，恆星的外層會膨脹和收縮，增加或減少其表面積。因為光度和亮度相互影響，表面積的變化會影響光度，從而影響亮度。當恆星外層膨脹時，它會冷卻下來，從而降低電離程度。這使得恆星的物質更加透明，因此恆星更有可能輻射能量，導致恆星收縮。由於恆星的收縮，電離作用將增強，從而導致能量再次被捕獲，並開始另一個膨脹周期。

最著名的內部變量是造父變星。造父變星的亮度變化周期與絕對光度有一個容易預測的關係。由於這種關係，造父變星可以作為標準燭光來計算星團或星系之間的距離。

外變量

我們已經觀察到外部變星的亮度變化是由光的投射引起的。

外生變星可能以食雙星的形式存在。從地球上看，這兩顆恆星圍繞著彼此移動，並周期性地相互遮擋。它們也可以是旋轉的變星，因為巨大的太陽黑子的存在，導致它們旋轉時間的變化。其他物體也有可能在恆星和地球之間穿過。

這導致了星等的變化，比如軌道更長的行星或宇宙塵埃。

資料來源:環球科技大學

如何觀察變星

你不必購買昂貴的設備來觀察變星。因為在整個周期中，有一些更亮的可變恆星是肉眼可見的，但是如果你想看到更多，你需要雙筒望遠鏡或雙筒望遠鏡。在觀測期間，你還需要紙、筆、紅色手電筒、手錶、可變星表和星域圖來比較可變恆星的亮度。這些桌子很容易找到。許多網站都有。你可以下載並列印出來。你準備好了就可以開始了。

從表格中選擇兩顆已知星等的恆星作為亮度相當的恆星。最好靠近你想觀察的恆星，否則你可能不得不經常轉動你的頭來比較。這兩顆星星的亮度比你想觀察的星星的亮度好。一個稍微亮一點，另一個稍微暗一點。讓這兩顆星星的顏色儘可能接近你想要觀察的星星的顏色。區分比較星的亮度，並記錄可變星的亮度在比較星亮度中的位置。由5顆恆星組成的可變恆星可以讓你在10顆恆星內進行估算。例如，如果變星(v)和星A之間的星差是2，變星(v)和星B之間的星差是3，我們可以寫出A(2)B(3)。最後，在你的視野中記錄你觀察的日期、時間、強度和天氣狀況。

變星的例子

接下來，我將介紹一些我最喜歡的變星，它們可以在北半球用肉眼觀察到。因為許多變星相對較暗，不藉助雙筒望遠鏡很難觀察到，而且因為許多變星的亮度變化很小，所以我不會提及其中任何一顆。使用小型雙筒望遠鏡可以讓你參與到對暗變星的觀察中，尤其是當天空空不是很暗的時候。

獵戶座u星

獵戶座u型變星

這是一顆美麗的紅星。當它稍亮時，我們可以用肉眼觀察它，它永遠不會變得很暗。它在每年的一周後達到最大亮度，所以當它的亮度達到最大值時，它會在幾年內靠近太陽，所以我們無法觀察到它。

類型:紫苑

周期:372天

幅度範圍:+4.8 ~ +12.6

赤經:05h 56.8m米

磁偏角:+20° 10 '

仙后座伽馬星

仙后座伽馬變量

這是一顆光譜可變的氣體殼恆星，其亮度在1936年達到最亮。仙后座α和仙后座β更適合比較。

類型:爆發變量星

周期:不規則

幅度範圍:+1.6 ~+3.3

赤經:00h 56.7m米

磁偏角:+60° 43 '

阿爾法獵戶座

參宿四變星

參宿四變星非常有名，它是一顆長周期的半規則變星。儘管在極端情況下，它最亮的時候可以達到0級，最暗的時候可以達到+1.3級，但它的星等範圍大多數時候都小於0.5級。

類型:脈動紅色超級巨星

周期:2110天

幅度變化範圍:+0.4~+0.8

赤經:05h 55.2m米

磁偏角:+07 24 '

貝塔·珀爾修斯

珀爾修斯貝塔

英仙座β，也被稱為大凌星5，是一顆日蝕雙星，其星等每2.87天從2.1下降到3.4。每次日食的持續時間，包括日全食和偏食，將近10個小時。

類型:食雙星

周期:2.87天

幅度變化範圍:+2.1~+3.4

池靜:03h 08m

池靜:40 57英尺

仙王座四世

造父變星四個變量

仙王座四號是一顆半規則星。因為它是紅色的，威廉·赫歇爾稱之為石榴星，用雙筒望遠鏡看起來非常漂亮。仙王座四號是已知最大的恆星之一，與仙王座四號相比非常有效。

類型:造父變種人

周期:730天

幅度變化範圍:+3.4~+5.7

池靜:21h 43.5m米

磁偏角:+58° 47 '

作者:蒂姆·特羅特

風雲:北辰

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