Techniklexikon

Veränderliche Sterne

Astronomie und Astrophysik, Veränderliche, variable stars, Sterne, deren Lichtkurve sich mehr oder minder periodisch verändert. Anhand der Periodizität der Sterne unterscheidet man periodische, halbperiodische und unregelmässige Veränderliche, ohne dabei auf die Ursachen der Veränderlichkeit einzugehen. Betrachtet man die Gründe der Helligkeitsänderungen, teilt man die Veränderlichen Sterne primär in physische und optische Veränderliche ein. Bei physischen Veränderlichen ändern sich tatsächlich eine oder mehrere Zustandsgrössen der Sterne, etwa ihr Radius oder ihr Magnetfeld. Bei optischen Veränderlichen ist die Helligkeitsänderung dagegen ein rein optischer Effekt, der meist durch die gegenseitige Bedeckung der Mitglieder eines Doppelsternsystems hervorgerufen wird. Dementsprechend unterteilt man die physischen Veränderlichen gemäss der Natur ihres Lichtwechsel weiter in Pulsationsveränderliche, Eruptivveränderliche, Rotationsveränderliche und kataklysmische Veränderliche. Beispiele für Pulsationsverändliche sind die langperiodischen Mira Sterne (spezielle Gruppen von Veränderlichen, die üblicherweise nach einem herausragenden Stern der betreffenden Gruppe benannt werden), die sich im Lauf einiger Wochen oder Monate auf ein vielfaches aufblähen und danach wieder schrumpfen. Andere auch kosmologisch wichtige Vertreter dieser Gruppe sind die Cepheiden und RR-Lyrae-Sterne, die in der Entfernungsbestimmung von Himmelskörpern eine Rolle spielen (siehe Abb.). Bei Eruptivveränderlichen tritt ein eher plötzlicher Helligkeitsanstieg ein, der allmählich wieder abfällt. Beispiele sind die Orion-Veränderlichen und T-Tauri Sterne, beides junge Sterngruppen. Zu den Rotationsveränderlichen gehören beispielsweise magnetische Veränderliche wie die Alpha Canum Venaticorum Sterne, in denen starke Magnetfelder Sternflecken hervorrufen, die Ursache der Helligkeitsveränderungen sind. Die kataklysmischen Veränderlichen enthalten beispielsweise Novae und Supernovae, aber auch Röntgendoppelsterne.

Die optischen Veränderlichen enthalten dagegen zumeist nur die Bedeckungsveränderlichen, die jedoch wieder in mehrere Gruppen unterteilt werden. Neben ihrer Bedeutung für die kosmische Entfernungsskala sind physische Veränderliche auch wichtige Prüfsteine für Sternmodell- und Sternentwicklungs-Rechnungen. Spezielle Rotationsveränderliche, aber auch Bedeckungsveränderliche wurden in jüngster Vergangenheit zur Suche und Entdeckung extrasolarer Planeten eingesetzt. Bei ihnen rufen massereiche Riesenplaneten winzige Geschwindigkeitsschwankungen hervor, die sich spektroskopisch nachweisen lassen, aber auch Bedeckungen eines Sterns durch einen Planeten wurden bereits in seltenen Fällen beobachtet.

Veränderliche Sterne: Typische Helligkeitsschwankung eines Delta-Cephei-Sterns.