Dlaczego zmienne?

Dlaczego akurat gwiazdy zmienne? Nie wiem, nie potrafię tego wyjaśnić w paru słowach. Na taką moją decyzję złożyło się bez wątpienia kilka lat doświadczeń w prowadzeniu wszelkiego rodzaju obserwacji. Większości z nich zaprzestałem po krótszych lub dłuższych okresach. Do niektórych nadal powracam, jednakże raczej dla zaznania kilku miłych chwil pod nocnym niebem (np. obserwacje meteorów w okresie aktywności niektórych rojów). Jednak obserwacje gwiazd zmiennych dają mi coś, czego nie zaznaję przy obserwacjach innych obiektów.

Na początek odpowiedzmy sobie na pytanie, czym jest gwiazda zmienna? Dlaczego mówimy na nią "zmienna"? Otóż, najprościej mówiąc, gwiazda zmienna, to gwiazda wykazująca zmiany jasności obserwowanej w czasie. Zmiany te mogą mieć przeróżne źródła pochodzenia.....   , ale o tym potem.

Jak się okazuje, gwiazdy zmienne wzbudzają wśród wielu miłośników astronomii duże zainteresowanie. Są to bowiem obiekty interesujące, które niejednokrotnie zaskakują swym zachowaniem. Nie bez znaczenia jest także fakt, że można je obserwować każdej pogodnej nocy, a prawidłowo wykonane obserwacje gwiazd zmiennych mogą mieć istotną wartość naukową, dostarczają bowiem informacji na temat ich właściwości fizycznych, budowie i ewolucji. 

Historia obserwacji gwiazd zmiennych sięga XVI wieku, kiedy to w 1596 roku mnich D. Fabricius odkrył w gwiazdozbiorze Wieloryba gwiazdę, która jak się okazało znacznie później, zmienia swą jasność w przedziale pomiędzy 2 a 10 mag. Dzięki temu w okresie swej maksymalnej jasności jest ona łatwo zauważalnym gołym okiem obiektem, podczas gdy w minimum do jej obserwacji potrzebna jest dziś przynajmniej sporej wielkości lornetka. Wynalezienie, a potem zastosowanie w astronomii lunety pozwoliło na spojrzenie bardziej w głąb Wszechświata. Oczom obserwatorów ukazały się inne, nieznane dotąd gwiazdy. Wśród nich były również takie, które zmieniały swą jasność. A astronomowie zaczęli jeszcze uważniej im się przyglądać. W rezultacie w ciągu następnych 100 lat zostało odkrytych kilkanaście gwiazd zmiennych. Nie potrafiono jednak prawidłowo wytłumaczyć zaobserwowanych zmian jasności. Dopiero w 1783 roku J. Goodricke zinterpretował zmienność Algola jako rezultat wzajemnego zakrywania się dwóch gwiazd. Zmienność gwiazd zmiennych fizycznie została wyjaśniona znacznie później, kiedy zostały poznane źródła energii gwiazd.

Pionierem odmiennego, metodologicznego podejścia do gwiazd zmiennych był F. Argelander. Jako pierwszy opracował on metodę wizualnej oceny jasności gwiazd zmiennych, która z resztą nadal z dużym powodzeniem stosowana jest przez miłośników astronomii. 

Obecnie skatalogowanych jest grubo ponad 30 000 gwiazd zmiennych, a kilkanaście tysięcy czeka na potwierdzenie swojej zmienności. Używając określenia "gwiazda zmienna", mam tu na myśli zmiany jasności wizualnej gwiazdy, bo pod tym kątem będziemy rozpatrywać dalej te obiekty.

Najogólniej gwiazdy zmienne można podzielić na dwie grupy:

1. Gwiazdy zmienne fizycznie.

2. Gwiazdy zaćmieniowe.

Pierwsze stanowią bardzo rozmaitą klasę obiektów, u których zmiany jasności są spowodowane zmianami ich parametrów fizycznych, takich jak temperatura, rozmiary itp. Zmiany jasności tego typu gwiazd bywają bardzo duże i dochodzą do kilku, a nawet kilkunastu wielkości gwiazdowych.

Gwiazdy zaćmieniowe natomiast to układy podwójne lub wielokrotne, w których sumaryczny blask układu zmienia się pod wpływem przysłaniania i odsłaniania składników układu, przy czym w większości przypadków wahania te są stosunkowo niewielkie. Taki wizualny rezultat mamy tylko wtedy, gdy płaszczyzna orbit składników leży równolegle lub prawie równolegle do linii naszego widzenia.

Szerzej poszczególne grupy gwiazd zostały omówione na podstronie ""Klasyfikacja". Zapraszam również, szczególnie początkujących obserwatorów, do zapoznania się z podstronami dotyczącymi metod obserwacji i wstępnej obróbki danych. Można znaleźć tam porady odnośnie doboru sprzętu obserwacyjnego, programu, jak i samego sposobu obserwacji. 

Pojedyncza obserwacja gwiazdy zmiennej raczej nie jest w niczym szczególnie interesująca. Ot, po prostu dokonujemy oceny jasności jakiejś tam gwiazdy. Nic poza tym. Dopiero systematyczne oceny pozwalają nam zauważyć, że w istocie tam w górze coś się dzieje. Zaczynamy zastanawiać się: co? Jeśli co najmniej kilka lub kilkanaście ocen naniesiemy na wykres z uwzględnieniem czasu obserwacyjnego, naszym oczom ukazuje się pewna zależność ilustrująca zachowanie gwiazdy. Jeśli będziemy na tyle uparci, by gwiazdę obserwować jeszcze dłużej, najlepiej przez kilka jej okresów, możemy z czasem dojść do całkiem interesujących wniosków. I wtedy właśnie odczuwa się wielką satysfakcję z włożonego w to zajęcie serca. Przecież udało nam się wyrwać jej odrobinę tajemnicy, której nie wszyscy dostrzegają. Czy jednak pozostaje nam jedynie satysfakcja? Nam zapewne tak, ale należy pamiętać, że dzieląc się swoimi wynikami ze światem możemy przyczynić się do poszerzenia wiedzy o otaczającym nas Wszechświecie. Ktoś powie, że w dobie możliwości dzisiejszych technik obserwacyjnych amator nie może stanąć na równi z profesjonalną astronomią. I zapewne ma rację. Prowadzone są bowiem prace nad programami, których celem będzie rejestracja całego nieba raz na dobę, a wkrótce może i znacznie częściej. Ale póki co, największym problemem jest bieżąca analiza otrzymanej w ten sposób ogromnej ilości danych. A amatorzy mają w ręku ten atut, że swoje dane opracowują na bieżąco. I nadal liczą się na tym polu.

Mam nadzieję, że tych kilka słów na temat tych interesujących obiektów astronomicznych pozwoliło odpowiedzieć mi na pytanie: "dlaczego zmienne, dlaczego akurat one?". Spróbuj czytelniku zagłębić się w treść kolejnych podstron niniejszego działu, a mam nadzieję, że zrozumiesz to jeszcze lepiej.

Literatura: 

1. Dworak Z., Z astronomią za Pan Brat, Iskry, Warszawa 1989.

2. Kubiak M., Gwiazdy i materia międzygwiazdowa, PWN, Warszawa 1994.

3. Kreiner J., Astronomia z astrofizyką, PWN, Warszawa 1992.

4. Krzyt T., Poradnik obserwatora gwiazd zmiennych, PTMA, Kraków 1995.