Переменные звезды

28 Марта 2007

Наблюдения переменных звезд представляют большой интерес для науки и любителей астрономии. Наблюдения многих переменных звезд доступны даже любителям, начинающим знакомство с небом. Суть наблюдений заключается в оценке яркости звезды в момент наблюдения.

Наиболее точными являются фотографические наблюдения, но для этого надо иметь приспособленный фотоаппарат или ПЗС-матрицу, которые сейчас имеются в распоряжении любителей. Профессионалы используют еще и спектральные наблюдения, но для большинства любителей такие наблюдения недоступны. Самый простой способ оценки блеска, но к сожалению и самый неточный – визуальный метод.

Нашей задачей будет проследить, как меняется яркость переменной звезды. При наличии серьезной заинтересованности в вопросе, можно выполнить более точные наблюдения с количественной оценкой блеска звезды и построением кривой блеска (подробнее об этом будет рассказано ниже).

Первая задача – выбрать звезду. Можно выбрать из приведенного ниже списка, но можно произвести выбор и самостоятельно, пользуясь звездными картами с указанными переменными звездами, например, атласом А.А. Михайлова, или компьютерным планетарием. Звезда должна быть достаточно яркой и амплитуда изменение ее блеска должна быть не менее 0,5 звездной величины (для начинающих наблюдателей).

Далее необходимо научиться быстро находить звезду на небе или воспользоваться системой автоматического наведения Autostar. Не забывайте, что в поле зрения телескопа может попасть несколько десятков похожих друг на друга звезд. Выявить переменную среди них поможет заранее распечатанная карта этого участка неба. Полезно запомнить положение окружающих ее достаточно ярких звезд и их относительные яркости. Затем телескоп многократно наводится на данный участок неба, и наблюдатель учится отождествлять и искомую звезду, и окружающие ее звезды. Это может оказаться задачей весьма сложной для начинающего, а иногда и для опытного наблюдателя (плохая видимость звезд в результате городской засветки, дымки и т.д). Поэтому намного лучше, а часто просто необходимо, иметь телескоп с компьютерным автонаведением, с имеющейся возможностью точно наводить телескоп по введенным координатам или названию.

Как же оценить блеск, интересующий вас звезды? Это делается путем сравнения яркости исследуемой звезды с окружающими ее звездами. Надо, чтобы они были расположены как можно ближе к переменной звезде и были сравнимы с ней по блеску и (что очень желательно) по цвету. Эта задача также решается с помощью звездных карт или компьютерного планетария. Выбранные звезды нужно как-нибудь обозначить.

Методы оценки блеска

Существуют различные методы наблюдения переменных звезд и оценки их яркости. Опишем два простейших способа.

Метод первый
Поочередно вглядываемся в переменную звезду А и звезду сравнения Б. Если мы видим, что они не отличаются по блеску, то пишем А=Б. Если после длительного сравнения видим, что Б чуть-чуть ярче, чем А, то пишем Б1А, что значит Б на одну ступень светлее А. Если различие в блеске звезд обнаруживается уверенно (но после внимательного сравнения), то Б2А. Более значительное различие в блеске оценивается Б3А, Б4А, и т.д. Но больше 4 степеней использовать не рекомендуется. Если различие стало больше 4 ступеней, то нужно взять для сравнения другую, сопоставимую по яркости звезду. Сравнить таким образом блеск двух звезд – мало. Для определения «масштаба» вашей шкалы оценки желательно провести сравнение с тремя четырьмя звездами, некоторые из которых должны быть ярче, некоторые слабее, чем переменная звезда.

Дальнейшую обработку можно сделать днем за столом. Надо определить яркость переменной звезды. Обработка заключается в следующем:
а) Найти максимальную разность яркости в звездных величинах между самой яркой и самой слабой звезд сравнения. Например, Б – 3,2m ( буквой «m» обозначается звездная величина), а Д -5,8m. Разность составляет 2,6m. ;
б) Ваша оценка яркости переменной A – Б1А и А3Д, т.е. диапазон оценок составляет 1+3=4 ступени, т.е. на каждую единицу ступени приходится 2,6m/4=0,65m. ;
в) Теперь можем определить блеск переменной, который будет равен (Б1А) 3,2m + 0,65m = 3,85m.

Делая вычисления по другим звездам сравнения, мы получим несколько отличающиеся значения яркости переменной, что объясняется несколькими причинами, во-первых, каждая ступень выражается целым числом; во-вторых, личные ошибки в сравнительной оценке.
Для окончательной оценки блеска нужно взять среднеарифметическое, если помните – сумма всех значений, деленная на количество значений. Например, получили 5 значений яркости, берем их сумму 3,7+3.72+3,82+3.85+3.74=18,83 и далее делим на 5, получим примерно 3,77. Корректней будет округлить до десятой, т.е. 3,8

Метод второй
Этот метод более сложный, требующий навыка, но он и более точный.
При каждом наблюдении подбирают две звезды сравнения, одна из которых чуть ярче Б, другая чуть слабее С. Наблюдая их поочередно, оцениваем интервалы в десятых долях разности блеска звезд сравнения, например, Б2А8С. В простейшем случае, если кажется, что яркая звезда настолько же отличается от переменной по яркости, как и слабая звезд, то блеск переменной будет находиться, как среднее между звездами сравнения. При желании повысить точность определения необходимо учитывать логарифмический характер зависимости визуальной яркости звезды от количества принятого от нее света. Фактически, это интерполяционный способ.

После этого можно приблизительно оценить величину блеска переменной звезды на моменты наблюдений (естественно, нужно знать звездную величину звезд сравнения), и ее изменение с течением времени.

Результатом наблюдений переменной может стать график изменения блеска во времени, как говорят астрономы, построить кривую блеска. Построение кривой блеска требует целого ряда значений блеска, приходящиеся на промежуток одного периода. Чем больше точек и точнее ваши наблюдения, тем точнее кривая блеска. По характеру кривой блеска можно определить множество физических параметров звезды или системы из двух звезд.

Если вас это заинтересовало, то рекомендуем начать со звезд класса Мириды, т.к. у этих переменных блеск меняется в большом диапазоне, а периоды изменения блеска составляют несколько сотен дней. Ниже вы найдете списки некоторых переменных, на которых можно попробовать свои силы.

Звезда типа RV Тельца

Звезда		Прямое восхождение		Склонение		Видимая звездная величина (максимум)		Видимая звездная величина (минимум)		Период (в сутках)
AC Her		18h26m02s		21o50		7m.0		9m.0		75,46

Мириды

Звезда	Прямое восхождение	Склонение	Видимая звездная величина (максимум)	Видимая звездная величина (минимум)	Период (в сутках)
o Cet	02h14m18s	-03o26	2m.0	10m.1	331,65
R Leo	09h42m11s	11o54	4m.4	11m.3	312,57
Cyg	19h46m43s	32o40	3m.3	14m.2	405,84

Затменно-переменные звезды

Звезда	Прямое восхождение	Склонение	Видимая звездная величина (максимум)	Видимая звездная величина (минимум)	Период (в сутках)
RZ Cas	02h39m54s	69o13	6m.4	7m.9	1,2
Per	03h01m40s	40o34	2m.1	3m.4	2,87
WW Aur	06h25m56s	32o31	5m.7	6m.4	2,53
U Cep	00h53m25s	81o20	6m.6	9m.8	2,49
Lyr	18h46m23s	33o15	3m.3	4m.2	12,94

Звезды типа RR Лиры

Звезда	Прямое восхождение	Склонение	Видимая звездная величина (максимум)	Видимая звездная величина (минимум)	Период (в сутках)
RR Lyr	19h22m16s	42o35	7m.2	8m.6	0,57
VZ Cnc	08h35m27s	10o11	7m.3	7m.9	0,18
CY Aqr	22h32m41s	01o01	10m.5	11m.2	0,06

Цефеиды

Звезда	Прямое восхождение	Склонение	Видимая звездная величина (максимум)	Видимая звездная величина (минимум)	Период (в сутках)
SU Cas	02h43m03s	68o28	5m.8	6m.2	1,95
RT Aur	06h22m08s	30o33	5m.1	5m.8	3,73
Gem	06h58m11s	20o43	3m.7	4m.2	10,15
Cep	22h25m27s	57o54	3m.5	4m.3	5,37
W Vir	13h20m52s	-02o51	9m.0	9m.7	17,27
AP Her	18h45m58s	15o49	10m.4	11m.2	10,41

Цефеиды

Звезда	Прямое восхождение	Склонение	Видимая звездная величина (максимум)	Видимая звездная величина (минимум)	Период (в сутках)
SU Cas	02h43m03s	68o28	5m.8	6m.2	1,95
RT Aur	06h22m08s	30o33	5m.1	5m.8	3,73
Gem	06h58m11s	20o43	3m.7	4m.2	10,15
Cep	22h25m27s	57o54	3m.5	4m.3	5,37
W Vir	13h20m52s	-02o51	9m.0	9m.7	17,27
AP Her	18h45m58s	15o49	10m.4	11m.2	10,41

Неправильные переменные звезды

Звезда	Прямое восхождение	Склонение	Видимая звездная величина (максимум)	Видимая звездная величина (минимум)	Период (в сутках)
µ Cep	21h40m27s	58o19	3m.6	5m.1	-
R Cr B	15h44m27s	28o28	5m.8	14m.8	-
SS Cyg	21h38m47s	43o08	8m.2	12m.1	-
RY Tau	04h15m45s	28o12	9m.3	12m.3	-