Proměnné hvězdy ICo se mění a pročCo se mění a proč

Lukáš Král

Stálice?

Antická představa – hvězdy se nacházejí na Antická představa – hvězdy se nacházejí na sféře stálic, která je ideální a neměnnásféře stálic, která je ideální a neměnná

Starověká Čína – záznamy o novách a Starověká Čína – záznamy o novách a supernovách, jen astrologický významsupernovách, jen astrologický význam

Evropa: r. 1596 D. Fabricius objevuje Evropa: r. 1596 D. Fabricius objevuje proměnnost Miry (omikron Ceti)proměnnost Miry (omikron Ceti)

1669 objevena proměnnost Algolu1669 objevena proměnnost Algolu

Všechno se mění…

Čím dál citlivější metody pozorování, Čím dál citlivější metody pozorování, automatické přehlídky oblohy –> dnes automatické přehlídky oblohy –> dnes známo několik desítek tisíc proměnných známo několik desítek tisíc proměnných hvězdhvězd

Katalog GCVS, NSVKatalog GCVS, NSV V podstatě všechny vesmírné objekty mění V podstatě všechny vesmírné objekty mění

jasnost, jen s různou amplitudou a na jasnost, jen s různou amplitudou a na různých časových škáláchrůzných časových škálách

Proměnářská abeceda

Jméno proměnné = označení + zkratka Jméno proměnné = označení + zkratka souhvězdí (RZ Cas, V491 Lyr)souhvězdí (RZ Cas, V491 Lyr)

První proměnné: R, S, T, U, V, … ZPrvní proměnné: R, S, T, U, V, … Z Pak RR, RS, RT, … RZPak RR, RS, RT, … RZ;; SS, ST, … SZ atd. SS, ST, … SZ atd. Dále AA, AB, … AZDále AA, AB, … AZ;; BB, BC, … BZ atd. BB, BC, … BZ atd. A nakonec písmeno V a pořadové číslo od A nakonec písmeno V a pořadové číslo od

335335 nenajdeme např. L, CA nebo V23 Andnenajdeme např. L, CA nebo V23 And

Abychom si rozuměli…

Měření jasnosti hvězd = Měření jasnosti hvězd = fotometriefotometrie Fyzikální veličina popisující jasnost hvězdy Fyzikální veličina popisující jasnost hvězdy

= = hvězdná velikosthvězdná velikost (ozn. větš. (ozn. větš. mm), jednotkou ), jednotkou je je magnitudamagnituda (1 (1 magmag))

Nejjasnější hvězdy ~ 0 magNejjasnější hvězdy ~ 0 mag

Nejslabší viditelné okem ~ + 6 magNejslabší viditelné okem ~ + 6 mag

Nejslabší v Sometu ~ + 12 magNejslabší v Sometu ~ + 12 mag

Nejslabší v Hubblu ~ + 30 magNejslabší v Hubblu ~ + 30 mag

Vlastnosti proměnných hvězd

AmplitudaAmplituda: rozdíl mezi minimální a maximální : rozdíl mezi minimální a maximální hvězdnou velikostí hvězdnou velikostí [[magmag]] („jak moc se hvězda mění“) („jak moc se hvězda mění“)

PeriodaPerioda: u pravidelně se opakujících změn jasnosti: u pravidelně se opakujících změn jasnosti Světelná křivkaSvětelná křivka: graf jasnosti v závislosti na čase: graf jasnosti v závislosti na čase Typ proměnnostiTyp proměnnosti: fyzikální příčina, proč hvězda mění : fyzikální příčina, proč hvězda mění

jasnost (může jich být více současně), určuje tvar světelné jasnost (může jich být více současně), určuje tvar světelné křivkykřivky

Druhy, poddruhy a exoti

geometrické fyzické

Proměnné hvězdy

pulzující eruptivní explodujícízákrytové rotující

Nebo jiné dělení:• pravidelné • nepravidelné• jednorázová změna jasnosti

Zákrytové proměnné Změna jasnosti způsobena zakrytím hvězdy jiným tělesem Změna jasnosti způsobena zakrytím hvězdy jiným tělesem

(hvězdou, příp. planetou)(hvězdou, příp. planetou)

AB

C D

A B C D

primárníminimum

sekundárníminimum

Zákrytové proměnné

Podtypy:Podtypy: AlgolidyAlgolidy – oddělené hvězdy, mezi zákryty se nemění – oddělené hvězdy, mezi zákryty se nemění Typy Typy W UmaW Uma a a beta Lyrbeta Lyr – těsné dvojhvězdy, slapově – těsné dvojhvězdy, slapově

deformované –> mění se neustáledeformované –> mění se neustále U těsných dvojhvězd časté přetoky hmoty z jedné hvězdy U těsných dvojhvězd časté přetoky hmoty z jedné hvězdy

na druhou –> změna periody, dá se snadno zjistit na druhou –> změna periody, dá se snadno zjistit určováním okamžiků minim jasnostiurčováním okamžiků minim jasnosti

Periody: několik hodin až několik desetiletíPeriody: několik hodin až několik desetiletí Amplitudy: až několik mag, větš. do 1 magAmplitudy: 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 Typ RS CVn – „skvrnití psi“ – hvězdy s nepravidelně rozmístěnými obřími nepravidelně rozmístěnými obřími skvrnami, rotace způsobuje změny skvrnami, rotace způsobuje změny pozorované jasnostipozorované jasnosti

Pulsary – v rádiové i optické oblastiPulsary – v rádiové i optické oblasti Elipsoidální hvězdyElipsoidální hvězdy

Krátkoperiodické pulsující proměnné CefeidyCefeidy

podle delty Cepheipodle delty Cephei pulzace díky změnám průhlednosti materiálu hvězdypulzace díky změnám průhlednosti materiálu hvězdy velmi pravidelné, vztah perioda-svítivost –> slouží jako velmi pravidelné, vztah perioda-svítivost –> slouží jako

standardní svíčky pro měření vzdálenostístandardní svíčky pro měření vzdáleností periody několik dní, ampl. až 2 magperiody několik dní, ampl. až 2 mag

RR LyrRR Lyr – podobné cefeidám, kratší pediody – podobné cefeidám, kratší pediody delta Scutidelta Scuti – trpasličí cefeidy – Pmin = 11,5 minut(!), ale malá – trpasličí cefeidy – Pmin = 11,5 minut(!), ale malá

amplitudaamplituda

SX PheSX Phe – trpasličí cefeidy s amplitudou až 0,7 mag, velmi – trpasličí cefeidy s amplitudou až 0,7 mag, velmi zajímavé pro pozorovatele – „mění se před očima“, je jich ale jen zajímavé pro pozorovatele – „mění se před očima“, je jich ale jen málo (CY Aqr, AE Uma aj.)málo (CY Aqr, AE Uma aj.)

Delta Cephei

CY Aqr

Dlouhoperiodické pulzující proměnné

Miridy – periody stovky dní, obrovské amplitudy Miridy – periody stovky dní, obrovské amplitudy až 10 mag!až 10 mag!

Polopravidelné proměnné (SRa až SRd) – pulzují Polopravidelné proměnné (SRa až SRd) – pulzují v jedné nebo více periodách, desítky dnív jedné nebo více periodách, desítky dní

NepravidelnéNepravidelné

Eruptivní proměnné

UV Cet – červení trpaslíci, krátké intenzivní UV Cet – červení trpaslíci, krátké intenzivní erupceerupce

T Tau – mladé hvězdy, dosud nestabilníT Tau – mladé hvězdy, dosud nestabilní

Explodující proměnné

NovyNovy SupernovySupernovy Trpasličí novy (kataklyzmické proměnné) – Trpasličí novy (kataklyzmické proměnné) –

zjasnění akrečního disku, opakovaná zjasnění akrečního disku, opakovaná zjasněnízjasnění SS CygSS Cyg SU UMaSU UMa

Exoti

R CrB – obři bohatí na uhlík, zahalováni oblaky R CrB – obři bohatí na uhlík, zahalováni oblaky prachu –> hluboké nepravidelné poklesyprachu –> hluboké nepravidelné poklesy

Rentgenové dvojhvězdy (AM Her, HZ Her) – Rentgenové dvojhvězdy (AM Her, HZ Her) – těsné dvojhvězdy s přetokem hmoty a mag. polemtěsné dvojhvězdy s přetokem hmoty a mag. polem

Symbiotické hvězdy (Z And) – dvojhvězdy s Symbiotické hvězdy (Z And) – dvojhvězdy s horkou a chladnou složkou, pulzace, výbuchy, horkou a chladnou složkou, pulzace, výbuchy, někdy i zákryty (CH Cyg)někdy i zákryty (CH Cyg)

Jádra aktivních galaxií (AGN) – černé díryJádra aktivních galaxií (AGN) – černé díry