¿Que son las estrellas variables?

Extractado del sitio de AAVSO (American Associaton of Variable Star Observers)

Las estrellas variables son estrellas que cambian de brillo en el tiempo. Los cambios de brillo de estas estrellas pueden variar desde una milésima de una magnitud de hasta veinte magnitudes durante períodos de una fracción de un segundo a años, dependiendo del tipo de estrella variable.

La estrella variable U Geminorum en su estado brillante (izquierda) y su estado débil (derecha)

Más de 150.000 estrellas variables son conocidas y catalogadas, y muchos miles más son sospechosas de ser variable.

¿Por que cambian de brillo?

Hay una serie de razones por las estrellas variables cambian su brillo. En general sucede cuando la estrella es o muy joven o muy vieja, que es cuando no alcanzo o perdió la estabilidad.

Las diferentes causas de la variación de luz en las estrellas variables proporcionan la guía para la clasificación de las estrellas en diferentes categorías. Las estrellas variables se clasifican como intrínsecas, cuando la variabilidad es causada por cambios físicos, tales como pulsaciones o erupciónes en la estrella o sistema estelar, o extrínseca, en el caso de que la variabilidad sea causada por el eclipse de una estrella por otro, el tránsito de un planeta extrasolar, o por los efectos de la rotación estelar.

Un campo del telescopio espacial Hubble, de la galaxia M100. En este time-lapse se ve como van cambiando de brillo docenas de estrellas variables.

Las variables pulsantes, por ejemplo, se hinchan y se contraen debido a las fuerzas internas. En cambio una binaria eclipsante, cuyo plano orbital esta el la linea de vision, se atenuará cuando se eclipsa por la compañera, y luego se abrillanta cuando la estrella sale del eclipse y se vuelven a ver brillando a las dos juntas.

El mecanismo de variación de brillo de una eclipsante. En este caso, SV Cam.

Si quieres mas detalle, en el enlace puedes ver un simulador de una binaria eclipsante.

Algunas estrellas variables son en realidad pares de estrellas muy cercanos, y ocurre intercambio de masas entre ellas, que genera las variaciones.

La representación gráfica de la variación de brillo en el tiempo se denomina "curva de luz".

¿Por qué Observar las estrellas variables?

La astronomía de las estrellas variables nos enseña acerca de una parte importante del universo - las estrellas. Las estrellas son los motores principales de la evolución cósmica, en particular en la creación de elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio que nos componen a nosotros y el mundo en que vivimos.

Por otra parte, las estrellas y sus sistemas de planetas son los únicos lugares que probablemente vamos a encontrar la vida el universo; mediante el estudio de las estrellas (incluyendo nuestro Sol), también estamos aprendiendo sobre las posibles moradas para la vida.

La investigación sobre las estrellas variables es importante porque proporciona información acerca de las propiedades estelares, como la masa, el radio, la luminosidad, la temperatura, la estructura interna y externa, la composición y evolución. Parte de esta información sería difícil o imposible de obtener de otra manera. En muchos casos, es la naturaleza de la variabilidad la que proporciona las claves para las respuestas. Esta información puede ser usada para entender otras estrellas.

La estrella Beta Lyrae, con su posicion arriba en el cielo, y la curva de luz abajo.

Las estrellas variables es necesario observarlas sistemáticamente durante décadas con el fin de determinar su comportamiento a largo plazo.

Los astrónomos profesionales no tienen ni el tiempo disponible ni el acceso ilimitado a los telescopios necesarios para recopilar datos sobre los cambios de brillo de miles de estrellas variables.

Por lo tanto, los astrónomos aficionados que utilizan técnicas visuales, fotográficas, fotoeléctricas, y CCD, son los que están haciendo una contribución real y de gran utilidad para la ciencia mediante la observación de estrellas variables y presentando sus observaciones para llenar la Base de Datos Internacional de AAVSO.

Estos datos son necesarios e importantes para analizar el comportamiento de las estrellas variables, para programar las observaciones por satélite de ciertas estrellas, para correlacionar los datos de observaciones terrestres y por satélite, y para hacer modelos teóricos informatizados de las posibles estrellas variables identificadas.

Distintas estrellas variables por temperaturas y brillos. (diagrama HR)

Las estrellas variables juegan un papel crucial en nuestra comprensión del universo.

• Las variables Cefeidas han jugado un papel importante en la determinación de las distancias a galaxias muy lejanas, y la determinación de la edad del Universo.
• Las variables tipo Mira nos dan una visión de la evolución futura de nuestra propia estrella, el Sol.
• Los discos de acreción en las variables cataclísmicas nos ayudan a entender el comportamiento de los discos a gran escala, que permiten conocer mejor la actividad en el interior de las galaxias activas con agujeros negros supermasivos, que poseen este tipo de discos.
• Las supernovas nos han llevado a concluir que la expansión del Universo se está acelerando.
• Incluso la búsqueda de vida extraterrestre es mejorada por las estrellas variables. Planetas extrasolares en tránsito proporcionan pistas sobre los procesos de formación planetaria, y la vida misma como la conocemos, está hecha dentro de los corazones de las estrellas que estallan en las últimas etapas de su evolución.

Puedes ver el manual, sumamente completo, de la AAVSO en castellano. Allí tienes cientos de referencias y sitios web de utilidad.

Si te interesa este tipo de observaciones, pueden consultar con especialistas en castellano, como:

Sebastian Otero

Jaime Ruben Garcia - Instituto Copernico

Algunos videos interesantes:

1) Como evoluciona una binaria (dos estrellas en órbita).

2) Una variable pulsante. La estrella se agranda, y como cualquier gas que se expande, se enfría (se pone mas rojiza). Por el contrario, si se contrae, se calienta. poniéndose mas azul.