כוכבים משתנים בצורה לא ברורה. כוכבים משתנים ולא נייחים. מחלקה ספקטרלית M

> כוכבים משתנים

לשקול כוכבים משתנים: תיאור של מחלקת הכוכבים, מדוע הם יכולים לשנות את הבהירות, משך השינוי בגודל, תנודות השמש, סוגי המשתנים.

מִשְׁתַנֶהשקוראים לו כוכב, אם הוא מסוגל לשנות את הבהירות. כלומר, גודלו לכאורה, מסיבה כלשהי, משתנה מעת לעת עבור צופה ארצי. שינויים כאלה יכולים לקחת שנים, ולפעמים רק שניות, ולגבול בין 1/1000 ל-20.

בין נציגי הכוכבים המשתנים, יותר מ-100,000 גרמי שמיים נפלו לקטלוגים, ואלפים נוספים פועלים כמשתנים חשודים. הוא גם משתנה שעוצמת הבהירות שלו משתנה ב-1/1000 מגודל, והתקופה משתרעת על פני 11 שנים.

היסטוריה של כוכבים משתנים

ההיסטוריה של חקר הכוכבים המשתנים מתחילה עם Omicron Cetus (Mir). דייוויד פבריציוס תיאר אותו כחדש ב-1596. בשנת 1638, יוהנס הוגוואלדס הבחין בה פועם במשך 11 חודשים. זו הייתה תגלית חשובה, שכן היא הראתה שהכוכבים אינם משהו נצחי (כפי שטען אריסטו). סופרנובות ומשתנים עזרו לפתח עידן חדש של אסטרונומיה.

לאחר מכן, במאה אחת בלבד, ניתן היה למצוא 4 משתנים מסוג World. התברר שהם היו מוכרים לפני שהופיעו ברישומי העולם המערבי. לדוגמה, שלושה נרשמו במסמכים של סין וקוריאה העתיקה.

בשנת 1669, נמצא הכוכב המשתנה הליקוי אלגול, אם כי רק ג'ון גודריק בשנת 1784 הצליח להסביר את השונות שלו. השלישי הוא ה-Hee of the Swan, שנמצא ב-1686 וב-1704. במהלך 80 השנים הבאות, נמצאו 7 נוספים.

מאז 1850 מתחילה פריחה בחיפוש אחר משתנים, כי הצילום מתפתח באופן פעיל. כדי שתבינו, מאז 2008 היו יותר מ-46,000 משתנים בלבד.

מאפיינים והרכב של כוכבים משתנים

לשונות יש סיבה. זה חל על שינויים בבהירות או במסה, כמו גם כמה מכשולים שמונעים מאור להגיע. לכן, נבדלים סוגי כוכבים משתנים. כוכבים משתנים פועם מתרחבים ומתכווצים. קבצים בינאריים ליקויים מאבדים את בהירותם כאשר אחד חופף את השני. משתנים מסוימים מייצגים שני כוכבים הממוקמים ברווחים קרובים המחליפים מסה.

ישנם שני סוגים עיקריים של כוכבים משתנים. ישנם משתנים פנימיים – הבהירות שלהם משתנה עקב פעימה, שינוי גודל או התפרצות. ויש חיצוניים - הסיבה נעוצה בליקוי הנובע מהסיבוב ההדדי.

כוכבים משתנים פנימיים

קפאיד- כוכבים בהירים להפליא, העולים על בהירות השמש פי 500-300,000. מחזוריות - 1-100 ימים. זהו סוג פועם, המסוגל להתרחב ולהתכווץ בצורה דרמטית פנימה טווח קצר. אלה חפצים יקרי ערך, שכן בעזרתם הם מודדים מרחקים לגופים ותצורות שמימיים אחרים.

משתנים פועמים אחרים כוללים את ה-RR של ליירה, שיש לו תקופה קצרה בהרבה והוא ישן יותר. ישנם גופי קרוואנים - ענקים בעלי תנודה ניכרת. אם נסתכל על כוכבים עם תקופה ארוכה, אז אלה הם עצמים מסוג מירה - ענקים אדומים קרים. חצי רגיל - ענקים אדומים או ענקים, שמחזוריותם אורכת 30-1000 ימים. אחד הפופולריים ביותר הוא.

אל תשכח את המשתנה Cepheid V1, שסימן את ההיסטוריה של חקר היקום. בעזרתה הבין אדווין האבל שהערפילית שבה היא נמצאת היא גלקסיה. המשמעות היא שהמקום אינו מוגבל לשביל החלב.

משתנים קטקליזמיים ("נפיצים") זוהרים עקב הבזקים חדים או חזקים מאוד שנוצרו על ידי תהליכים תרמו-גרעיניים. ביניהם נובות, סופרנובות ונובות ננסיות.

סופרנובות- הם דינמיים. כמות האנרגיה המתפרצת עולה לפעמים על היכולות של גלקסיה שלמה. הם יכולים לגדול לגודל 20, ולהיות בהירים פי 100 מיליון. לרוב, הם נוצרים בזמן מותו של כוכב מסיבי, אם כי לאחר מכן הליבה (כוכב הנייטרונים) עשויה להישאר או להיווצר ערפילית פלנטרית.

לדוגמה, V1280 Scorpii הגיע לבהירות המקסימלית שלו בשנת 2007. במהלך 70 השנים האחרונות, הבהיר ביותר היה ה-New Cygnus. כולם נפגעו גם מ-V603 אורלה, שהתפוצץ ב-1901. במהלך 1918, היא לא הייתה נחותה בהירות.

נובות ננסיות הן כוכבים לבנים בינאריים הנושאים מסה ומייצרים התפרצויות קבועות. ישנם משתנים סימביוטיים – מערכות בינאריות קרובות הכוללות ענק אדום וכוכב כחול לוהט.

התפרצויות נראות על משתנים מתפרצים המסוגלים לקיים אינטראקציה עם חומר אחר. יש כאן הרבה תתי סוגים: התלקחות, ענקים, פרוטוסטארים, משתני אוריון. חלקן הן מערכות בינאריות.

כוכבים משתנים חיצוניים

ל ליקוי חמהכוללים כוכבים החוסמים מעת לעת את האור של זה בתצפית. לכל אחד מהם עשויים להיות כוכבי לכת משלו, החוזרים על מנגנון הליקוי המתרחש ב. אלגול הוא חפץ כזה. חללית קפלר של נאס"א הצליחה למצוא למעלה מ-2,600 קבצים בינאריים ליקויים במהלך המשימה.

מסתובבהם משתנים המציגים תנודות קטנות באור שנוצרו על ידי כתמי פני השטח. לעתים קרובות מאוד מדובר במערכות בינאריות הנוצרות בצורה של אליפסות, מה שגורם לשינויים בבהירות במהלך התנועה.

פולסרים- כוכבי נויטרונים מסתובבים שמייצרים קרינה אלקטרומגנטית, שאפשר לראות רק אם הוא מכוון אלינו. ניתן למדוד ולעקוב אחר טווחי אור מכיוון שהם מדויקים. לעתים קרובות מאוד הם נקראים משואות חלל. אם הפולסר מסתובב מהר מאוד, אז הוא מפסיד כמות גדולהמסות לשנייה. הם נקראים פולסרים של אלפית שנייה. הנציג המהיר ביותר מסוגל לבצע 43,000 סיבובים לדקה. המהירות שלהם מוסברת על ידי הקשר הגרביטציוני עם כוכבים רגילים. במהלך מגע כזה, הגז מהרגיל עובר לפולסר, ומאיץ את הסיבוב.

מחקר עתידי על כוכבים משתנים

חשוב להבין שגופים שמימיים אלה שימושיים ביותר לאסטרונומים, מכיוון שהם מאפשרים לך להבין את הרדיוסים, המסה, הטמפרטורה והנראות של כוכבים אחרים. בנוסף, הם עוזרים לחדור להרכב וללמוד את הדרך האבולוציונית. אבל המחקר שלהם הוא תהליך קפדני וארוך, שעבורו משתמשים לא רק במכשירים מיוחדים, אלא גם בטלסקופים חובבים.

כמה משתנים חשובים במיוחד, כמו קפאידים. הם תורמים לקביעת גיל היקום כולו וחושפים את סודותיהן של גלקסיות רחוקות. המשתנים של העולם חושפים את סודות השמש שלנו. סופרנובות מספרות רבות על תהליך ההתרחבות. Cataclysmic מכיל מידע על גלקסיות פעילות וחורים שחורים סופר מסיביים. לכן, כוכבים משתנים מסוגלים להסביר מדוע חלק מהדברים ביקום אינם יציבים.

הכוכב הפועם הראשון התגלה על ידי אסטרונום גרמני דיוויד פבריציוסבשנת 1596 בקבוצת הכוכבים Cetus ושמה מירה. תקופת השינוי בבהירות של כוכב זה היא 331.6 ימים.

כוכבים משתנים ארוכי-תקופות (עם תקופות שנעות בין מספר שבועות לשנה או יותר; כוכבים כמו מירה קיטה) נקראים מירידים. כמעט כל הכוכבים מסוג זה הם ענקים אדומים ותיקים בגודל עצום ובארות גבוהה. אמפליטודות השינויים בבהירות של כוכבים כאלה יכולים להגיע לעשרה גדלים.

במהלך ההפיכה האבולוציונית של כוכב לכוכב ענק, נפחו גדל והצפיפות הממוצעת של החומר יורדת. בשלב זה, המבנה הפנימי של הכוכב משתנה באופן קיצוני, מה שעשוי להיות מלווה בחוסר איזון בין כוחות המשיכה הכבידה ולחץ הקרינה. זה מוביל לתנודות תקופתיות בנפח הכוכב: מעטפתו מתרחבת או מתכווצת (חוזרת לנפח הקודם שלו). תנודות מחזוריות כאלה של כוכבים משתנים נקראות פועם.

מחלקה נרחבת של כוכבי ענק משתנים בהירים מאוד וענקי-על מדרגות F ו-G נקראת קפאידים. אלה הם כוכבים משתנים פועמים, שבהירותם משתנה בצורה חלקה ומדי פעם (מ-0.5 עד 2 דרגות). תקופת השינוי בבהירות נעה בין מספר ל-70 ימים. השם בא מהכוכב δ Cephei - אחד האופייניים ביותר לסוג זה של כוכבים משתנים.

במקביל לגודל הנראה של הקפאידים, הספקטרום שלהם משתנה. בהתבסס על השינוי בעוצמתו, נמצא כי הטמפרטורה של קפאידים מעת לעת (עם תקופה של שינוי בהירות) משתנה בממוצע של 1500 מעלות.

חישובים תיאורטיים ותצפיות מעשיות מראים שרק כוכבי ענק וענקי על עוברים את שלב הקפאיד. תקופת הפעימה של כוכב תלויה בצפיפות הממוצעת של החומר שלו ומצייתת לתבנית הבאה: \ כאשר \(P\) היא תקופת הפעימה בימים, \(\rho\) היא הצפיפות הממוצעת (ביחידות של הממוצע צפיפות השמש). הצפיפות הממוצעת של חומר קפאיד היא בערך \(10^(-2)\:\frac(kg)(m^(3))\).

לקפאידים בעלי מסה גדולה יותר יש בהירות גדולה יותר, רדיוס גדול יותר, אך צפיפות נמוכה יותר ובהתאם, תקופת פעימה ארוכה יותר, כלומר לקפאידים יש תלות חשובה ב"מחזור-בהירות". תלות זו מתוארת על ידי הביטוי: \(M = -1.25 - 3.00\lg P\), כאשר \(P\) היא תקופת שינוי הבהירות בימים, ו-\(M\) היא גודל הכוכב הממוצע המוחלט. לפיכך, מהתקופה הידועה מתצפיות, ניתן לקבוע את הגודל המוחלט או את עוצמת הבהירות של כוכב. על ידי השוואתו לגודל הנראה הנצפה, ניתן לקבוע את המרחק לקפאיד. שונות הבהירות והבהירות הגבוהות מאפשרות לזהות קפאידים עד למרחקים של 20 MPc. הם נצפים בגלקסיות סמוכות, ובכך קובעים את המרחקים למערכות הכוכבים הללו.

קפאידים נקראים באופן פיגורטיבי משואות היקום. עד כה, ידועים יותר מ-800 קפאידים בגלקסיה שלנו.

מגוון נוסף של כוכבים משתנים פועמים הם RR ליירה כוכביםעם תקופות קצרות יותר מ-0.2 עד 1.2 ימים. כמעט כל הכוכבים מסוג זה הם ענקים בדרגה ספקטרלית A. הם משנים את הבהירות במהירות רבה. משרעת שינוי הבהירות מגיעה לדרגה 1. לכוכבים אלה, כמו קפאידים, יש קשר בין תקופה וזוהר.

הבהירות לכאורה משתנה. שינויים אלו עשויים להיות בעלי פרק זמן של מספר שנים או אלפיות השנייה, וגודל השינויים משתנה מאלפית מהבהירות הממוצעת לעלייה של פי 20. יותר מ-100,000 כוכבים משתנים קוטלגו, ואפילו ניתן לייחס להם את השמש. צפיפות שטף האנרגיה של הכוכב שלנו משתנה בכ-0.1 אחוז, או באלפית, במהלך מחזור השמש בן 11 השנים.

היסטוריה של כוכבים משתנים

הכוכב המשתנה הראשון שזוהה הוא Omicron Ceti, שלימים נקרא מירה. בשנת 1596 הוא סווג ככוכב חדש, ובשנת 1638 ראה יוהן הולורדס שינויים בבהירות הכוכב במהלך מחזור של 11 חודשים. המרחק לכוכב הוא 200-400 שנות אור. זוהי מערכת בינארית המורכבת מכוכב משתנה ענק אדום. תקופת תנודת הבהירות היא 332 ימים, והבהירות בטווח הנראה משתנה מאות פעמים במהלך מחזור אחד, בעוד שבחלק האינפרא אדום של הספקטרום הבהירות משתנה רק פעמיים. גם הכוכב השני משתנה, אך ללא תקופה מדויקת. תנודות המהירות שלו נגרמות על ידי נהירת החומר מהכוכב הראשון. זה היה תגלית חשובה, כי יחד עם סופרנובות, הוא הראה שכוכבים אינם ישויות קבועות, כפי שהאמינו עוד מימי יוון העתיקה.

מאפיינים של כוכבים משתנים

ישנן סיבות רבות לשינוי בהירות הנראית של כוכבים. נדגיש שהוא גלוי, כלומר הכוכב עצמו לא אמור להשתנות כלל, תנאי התצפית משתנים בדרך כלל - כמו למשל במקרה של אלגול. עם זאת, חלק מהכוכבים מהבהבים עקב שינויים בתכונותיהם - למשתנים פועמים יש רדיוס או מסה משתנים. כמה כוכבים משתנים הם מערכות בינאריות שבהן כוכבים אחרים כל כך קרובים עד שחומר זורם כל הזמן מאחד לשני ובחזרה. באופן כללי, הסיווג של כוכבים משתנים עשיר מאוד, אך הם מחולקים בעיקר בשל שונות - פנימיים (באסטרונומיה הרוסית נהוג לשקול משתנים מתפרצים בנפרד) או חיצוניים.

סיבות פנימיות

קפאידים הם כוכבים בהירים מאוד, עם בהירות של 500-300,000 שמש, ועם פרק זמן קצר מאוד של פעימות - מ-1 עד 100 ימים. כוכבים אלו מתרחבים ומתכווצים בתבנית ברורה. כוכבים אלה יקרים במיוחד לאסטרונומים, שכן מדידות של שינויים בבהירות שלהם מאפשרות לקבוע את המרחקים שלהם בצורה מדויקת מאוד, והופכת את הקפאידים לעמודי הדרך של היקום. סוגים אחרים של כוכבים משתנים עם גורמים פנימיים לתנודות בהירות: RR Lyrae, כוכבים קצרי תקופה, כוכבים מבוגרים קטנים יותר מהקפאידים; RV Taurus, ענקי על עם תנודות עצומות בבהירות; טיפוס מירה (על שם הכוכב המשתנה הראשון), ענקים אדומים קרים; ענקים לא סדירים, אדומים או ענקים בעלי תקופות ארוכות הנעות בין 30 ל-1000 ימים, Betelgeuse שייך לסוג זה והם בעיקר ענקים אדומים.

משתנים מתפרצים קשורים גם לתהליכים פנימיים, הם מגבירים בחדות את הבהירות שלהם עקב פיצוצים תרמו-גרעיניים בתוך או על פני הכוכב. אלה כוללים כוכבים בינאריים סמוכים המחליפים מסה. סופרנובות, נובות, נובות חוזרות, ננסיות ואחרות - קבוצת כוכבים שחווים שינויים פתאומיים חזקים בבהירות, בדרך כלל עקב פיצוץ. המפורסמות שבהן הן סופרנובות, המסוגלות להאפיל על גלקסיה שלמה ולהגדיל את הבהירות פי מאה מיליון. נובה ונובות חוזרות הן כוכבים בינארים קרובים שעל פני השטח שלהם מתרחשים פיצוצים, אך בניגוד לסופרנובות, הכוכבים אינם קורסים. נובות ננסיות הן מערכות בינאריות של ננסים לבנים המחליפים מסה, וגורמות לפיצוצים תקופתיים בהם. הם דומים למשתנים סימביוטיים, המורכבים מענק אדום וכוכב כחול לוהט, סגורים במעטפת משותפת של אבק וגז.

סיבות חיצוניות

משתנים מאפילים הם כוכבים שעוברים זה מול זה וחוסמים חלק מהעולם. זה יכול להיגרם גם על ידי כוכבי הלכת של הכוכב. לכוכבים מסתובבים יש בהירות משתנה עקב נוכחותם של כתמים כהים או להיפך, בהירים על פני השטח שלהם וסיבוב הכוכב. שינויים דומים נצפים במקרה של כוכב שצורתו שונה באופן ניכר מכדור (בדרך כלל במערכת בינארית). במקרה זה, סיבוב האליפסואיד מוביל לשינויים באזור המשטח המקרין. גם פולסרים שייכים לסוג זה.

מחקר עתידי

מחקרים על כוכבים משתנים מספקים לאסטרונומים נתונים על המסות, הרדיוסים, הטמפרטורות ותכונות אחרות של כוכבים. מידע על מבנה והתפתחות הכוכב מתקבל בעקיפין. עם זאת, לכוכבים משתנים ארוכי תקופה לוקח זמן רב ללמוד - בדרך כלל עשרות שנים. אסטרונומים חובבים ממלאים תפקיד חשוב בתצפית מתמדת בכוכבים משתנים. כמה משתנים חשובים במיוחד למדע, כמו הקפאידים, המספקים מידע על גיל היקום. חקר משתנים מסוג מירה מספק מידע על השמש וכוכבים דומים, סופרנובות מסוג Ia משמשות למדידת קצב ההתפשטות של היקום, משתנים מתפרצים - במחקר של גרעינים גלקטיים פעילים וסופר מסיביים

כוכבים משתנים

למרות שבמבט ראשון הכוכבים הנוצצים בשמים נראים קבועים, מסתבר שעבור רבים מהם הברק לכאורה משתנה עם הזמן. הכוכב הופך להיות בהיר יותר או חלש יותר. כוכבים כאלה נקראים כוכבים משתנים. עבור כמה כוכבים משתנים, הבהירות משתנה באופן תקופתי בהחלט. אצל אחרים זה משתנה פחות או יותר מעת לעת, אצל אחרים זה משתנה בצורה כאוטית לחלוטין. יש כוכבים מהבהבים באופן בלתי צפוי. במקום שלפני כמה ימים היה כוכב בקושי נראה בצילומים, היום כוכב זורח, גלוי לעין בלתי מזוינת. כמה חודשים לאחר מכן, בהירות הכוכב יורדת שוב. לכמה כוכבים יש הבזקים חוזרים. יש כמה כוכבים שיש להם התלקחויות מהירות מאוד. תוך דקות ספורות הכוכב הופך לבהיר מאות מונים, ולאחר שעה הוא חוזר למצבו המקורי.

משרעות התנודות בבהירות של כוכבים משתנים שונים נעות בין כמה מאיות הגודל. גודל הוא מאפיין של הבהירות הנראית לעין של כוכבים. המקדם לקביעת גודל הכוכבים של המאורות הוא 2.512. נקודת האפס למערכת סדרי גודל הכוכבים נקבעה בתנאי על ידי קבוצת כוכבים באזור כוכב הצפון, הנקראת סדרת הקוטב הצפונית. לגודל הנראה אין שום קשר לגודל הכוכב. למונח זה מקור היסטורי והוא מאפיין רק את הברק של כוכב. לכוכבים הבהירים ביותר יש אפס ואפילו גודל שלילי. לדוגמה, לכוכבים כמו וגה וקפלה יש גודל אפס בערך, והכוכב הבהיר ביותר בשמיים שלנו, סיריוס, הוא מינוס 1.5. גודל הכוכבים מצוין בחלק העליון באות לטינית קטנה m (מהמילה "גודל" - גודל). עבור כוכבים שאינם נראים לעין, נעשה שימוש באותו סולם גודל. עד 15-17 דרגות. עם התפתחות הטכנולוגיה ושיפור המקלטים המתעדים את בהירות הכוכבים, ניתן היה לגלות כוכבים משתנים חדשים בעלי אמפליטודות קטנות מאוד ותקופות קצרות. מספר כוללגילה כוכבים משתנים בגלקסיית הגלקסיה. בניגוד לגלקסיות אחרות, השם שלה באותיות גדולות. כ-40,000, ובגלקסיות אחרות, הגלקסיה היא מערכת כוכבים מסתובבים ענקית.- יותר מ-5,000. אותיות לטיניות משמשות לייעוד כוכבים משתנים, המציינים את קבוצת הכוכבים שבה נמצא הכוכב. בתוך קבוצת כוכבים אחת, כוכבים משתנים מוקצים ברצף אות לטינית אחת, שילוב של שתי אותיות, או האות V עם מספר. לדוגמה: S Car, RT Per, V557 Sgr.

כוכבים משתנים מחולקים לשלוש קבוצות גדולות: פועם, מתפרץ (נפץ) וליקוי. לכוכבים פועמים יש שינוי חלק בבהירות. זה נובע משינויים תקופתיים ברדיוס ובטמפרטורת פני השטח. כשהכוכבים מתכווצים, הטמפרטורה עולה. עלייה בטמפרטורה מביאה לעלייה בעוצמת הארה.זוהר היא סך האנרגיה שכוכב מקרין ליחידת זמן, למרות שהרדיוס פוחת. תקופות הכוכבים הפועמים משתנות משברי יממה (כוכבים מסוג RR Lyra) לעשרות (קפאידים) ומאות ימים (מירידים - כוכבים מסוג Mira Cetus). בכוכבי קפאידים ו-RR Lyrae, המחזוריות נשמרת בדיוק מדהים. בכוכבים משתנים עם שינוי חצי סדיר או כאוטי בבהירות, פעימות, אם כי חזקות יותר, מתרחשות באופן לא סדיר. כל הקפאידים הם ענקים, כוכבים בעלי בהירות גבוהה, רבים מהם הם ענקי על, אלה כוללים כוכבים בעלי הבהירות הגבוהה ביותר. מירידים נקראים כוכבים משתנים בטווח ארוך. שינויים בבהירות שלהם מלווים בשינויים בטמפרטורה שלהם. מירה קטוס בזוהר הגדול ביותר שלה הוא בהיר כמעט כמו כוכב הצפון. כוכבים משתנים מסוג זה הם גם כוכבים ענקיים. כ-14,000 כוכבים פועמים התגלו.

המעמד השני של כוכבים משתנים הוא חומר נפץ, או כפי שהם נקראים גם כוכבים מתפרצים. אלה כוללים, ראשית, סופרנובות סופרנובות - הכוכבים הבהירים ביותר מבין אלו המופיעים בשמים כתוצאה מהתלקחויות כוכבים. כוכבים חדשים - כוכבים שבהירותם גדלה לפתע פי מאות, אלפי ולעיתים מיליוני פעמים., נובות חוזרות ונשנות, Gemini U כוכבים מהסוג, כוכבים דמויי נובה וכוכבים סימביוטיים. כל הכוכבים הללו מאופיינים בהבזקים בודדים או חוזרים ונשנים בעלי אופי נפיץ עם עלייה פתאומית בבהירות. רבים מהכוכבים הללו הם מרכיבים של מערכות בינאריות קרובות, ותהליכים אלימים במערכות אלו נוצרים כאשר מרכיבים מקיימים אינטראקציה במערכות כאלה. לוויין כוכב משתנה

פעם חשבו שכוכבים חדשים הם אכן עולים חדשים. אבל הכוכבים האלה היו קיימים בעבר - הם מופיעים ככוכבים חלשים בתצלומים של שמים זרועי כוכבים שצולמו קודם לכן.

כמה מהכוכבים החדשים (ואולי כולם) מתלקחים שוב ושוב. אז פתאום מתלקחים וגדלים במהירות השווה למאות קילומטרים לשנייה, יכולים כוכבים חמים מאוד שיש להם מצב מיוחד ולא יציב. במהלך הבזק שכבות הגז החיצוניות שלהם מתפרקות וממהרות לחלל במהירות רבה, עם הזמן גזים אלו מתפוגגים.

במקרים נדירים נצפים פיצוצי סופרנובה. הם שונים בכך שעוצמת הבהירות שלהם במהלך התלקחות גדולה בעשרות ומאות מיליוני מונים מעוצמת השמש. נכון לעכשיו, אסטרונומים ופיזיקאים עובדים קשה כדי לפתור את השאלה מה הסיבות הפיזיקליות שגורמות לתופעה גרנדיוזית כזו כמו פיצוצי סופרנובה.

שנית, כוכבים מתפרצים כוללים משתנים צעירים ובלתי סדירים מהירים, כוכבי UV Ceti ומספר עצמים קשורים. מספר המתפרצים הפתוחים עולה על 2000.

כוכבים פועמים ומתפרצים נקראים כוכבים משתנים פיזיקליים, מכיוון ששינויים בבהירותם הנראית קשורים לתהליכים פיזיקליים המתרחשים עליהם. זה משנה את הטמפרטורה, הצבע ולפעמים את גודל הכוכב.

המחלקה השלישית של כוכבים משתנים כוללת משתנים ליקויים. אלו הן מערכות בינאריות שהמישור המסלולי שלהן מקביל לקו הראייה. כאשר כוכבים נעים סביב מרכז כובד משותף, הם מבריקים זה את זה לסירוגין, מה שגורם לתנודות בבהירות שלהם.

עקומת אור של כוכב אלגול. הזמן מוצג אופקית בשעות.

תכנית התנועה של הלוויין אלגול

במערכות קרובות, שינויים בבהירות הכוללת עלולים להיגרם מעיוותים בצורת כוכבים.תקופות של שונות בהירות בבינאריים מליקויים נעים בין מספר שעות לעשרות שנים. יותר מ-4000 כוכבים כאלה ידועים בגלקסיה.

יש גם מחלקה נפרדת קטנה של כוכבים משתנים - כוכבים מגנטיים. בנוסף לגדולים שדה מגנטייש להם אי-הומוגניות חזקה של מאפייני פני השטח. אי-הומוגניות כזו במהלך סיבוב הכוכב מובילה לשינוי בהירות.

עבור כ-20,000 כוכבים, מחלקת השונות לא נקבעה.

כוכבים משתנים נחקרים מקרוב על ידי אסטרונומים. השינויים שנצפו בבהירות, בספקטרום ובכמויות אחרות מאפשרים לקבוע את המאפיינים העיקריים של כוכב, כגון בהירות, רדיוס, טמפרטורה, צפיפות, מסה, וכן לחקור את מבנה האטמוספרות ואת המאפיינים של זרימות גז שונות. . מתצפיות על כוכבים משתנים במערכות כוכבים שונות, ניתן לקבוע את גילן של מערכות אלו ואת סוג אוכלוסיית הכוכבים שלהן. התלות המדהימה "תקופה - בהירות", שהתגלתה עבור קפאידים, מאפשרת לחשב את הבהירות האמיתית של הכוכב, וכתוצאה מכך, את המרחק אליו, מהתקופה הקבועה. אם קפאיד נמצא באיזה צביר כוכבים מרוחק מאוד, אזי התצפיות מודדות את תקופת השינוי בבהירותו, ומכאן את עוצמת הארה. ואחרי זה, קל לחשב באיזה מרחק נמצא הקפאיד הזה, אם באור נתון הוא נראה לנו בבהירותו ככוכב בסדר גודל כזה או אחר. מימדי הצביר, גדולים ככל שיהיו, זניחים בהשוואה למרחק אליו, כלומר כל הכוכבים הכלולים בו נמצאים בערך באותו מרחק מאיתנו. בדרך זו נמדדו המרחקים לחלקים הנידחים של הגלקסיה שלנו, כמו גם לגלקסיות אחרות. תצפיות מודרניות הראו שכמה כוכבים בינארים משתנים הם מקורות קוסמיים של קרני רנטגן.