Değişen yıldız

Değişen yıldız, parlaklığı zamanla değişen yıldızdır. Değişim saniyeler içinde de olabilir, yıllar boyunca da; bazen yıldızın gerçekten titreşmesinden, bazen de başka bir cismin önünden geçmesinden kaynaklanır.

Nasıl işler?

Değişen yıldızlar iki büyük gruba ayrılır. İçsel değişenlerde yıldızın kendi ışığı gerçekten değişir. Titreşen yıldızlar şişip büzülür ve parlaklığı döngüsel olarak artıp azalır: Sefe değişenleri, RR Lyrae yıldızları ve Mira türü yıldızlar bu gruptadır. Püsküren yıldızlarda ise şiddetli patlamalar ve kütle kaybı vardır; novalar ve süpernovalar da çok şiddetli değişen yıldız olarak sınıflandırılır.

Dışsal değişenlerde yıldızın kendisi sabittir, ama bize gelen ışık değişir. Örtüşen ikili sistemlerde, yörüngeleri bizim bakış doğrultumuza denk gelen iki yıldız birbirinin önünden geçer ve toplam parlaklık düşer. Dönen yıldızlarda ise yüzeyde geniş lekeler bulunabilir; yıldız döndükçe bu lekeler görünür ve gizlenir, ışık dalgalanır.

Bir değişen yıldızı incelemenin yolu ışık eğrisidir: parlaklığın zamana göre grafiği. Eğrinin biçimi, süresi ve düzenliliği yıldızın türünü ele verir. Bir ışık eğrisinden yıldızın büyüklüğü, kütlesi ve iç yapısı bile çıkarılabilir.

Örnekler

Perseus takımyıldızındaki Algol (Beta Persei) en ünlü örtüşen çifttir; parlaklığı yaklaşık 2,87 günde bir belirgin biçimde düşer. Değişimin düzenli olduğunu 1783'te genç John Goodricke gösterdi ve nedeninin bir eşin örtmesi olabileceğini önerdi. Balina (Cetus) takımyıldızındaki Mira (Omicron Ceti) ise yaklaşık 332 günlük periyotla, çıplak gözle görülür parlaklıktan görülemeyecek kadar sönüğe gider. Bunu 1596'da David Fabricius fark etmişti. Betelgeuse düzensiz titreşen bir kırmızı süperdevdir; 2019 sonu ile 2020 başında alışılmadık ölçüde sönükleşti ve bu olay "Büyük Sönme" olarak anıldı. Sonradan büyük bir tozlu madde bulutu fırlatmış olabileceği anlaşıldı.

Neden önemli?

Genel Değişen Yıldızlar Kataloğu'nun 2008 sürümü Samanyolu'nda 46 bini aşkın, öteki galaksilerde de on bin kadar değişen yıldız listeler; Kepler ile TESS gibi uzay teleskopları bu sayıyı çok daha artırdı. Sefe değişenleri ve RR Lyrae yıldızları gökada uzaklıklarını ölçmede kullanılır. Örtüşen çiftler yıldız kütlelerini en doğru biçimde belirlemenin yoludur. Ötegezegen aramada ise gezegenin yıldızın önünden geçerken yol açtığı küçük parlaklık düşüşü kullanılır.

Değişen yıldız gözlemi, amatör gökbilimcilerin bilimsel araştırmaya en çok katkı verdiği alanlardan biridir. 1911'de kurulan AAVSO gibi kuruluşlar bir yüzyıldan fazladır amatör ölçümleri derler.

Değişen yıldızlar bugün gökbilimin veri yönünden en zengin alanlarından biridir. Gaia uzay aracı milyonlarca yıldızın parlaklık değişimini kaydederek yeni değişen türlerinin ve ender yıldız titreşim biçimlerinin keşfini sağladı. Yıldız sismolojisi dediğimiz yöntem, titreşim frekanslarını bir müzik aletinin tonları gibi çözerek yıldızın iç yapısını anlamaya çalışır. Güneş'in kendisi de çok az değişen bir yıldızdır; yaklaşık on bir yıllık lekeli döngüsünde parlaklığı yüzde 0,1 kadar oynar. Başka yıldızlarda bu değişim çok daha büyüktür ve onları gezegen aramalarında da dikkate almak gerekir. Gözlem için büyük bir teleskop gerekmez: dürbünle bile Algol'ün sönme anlarını izleyip kendi ışık eğrinizi çıkarabilirsiniz; bu da alanı eğitim için de ideal kılar. Bu konudaki araştırmalar, yeni nesil teleskoplar ve daha duyarlı dedektörlerle her yıl biraz daha derinleşiyor ve bildiklerimizi sürekli sınıyor; bu da konuyu bilimin en canlı alanlarından biri hâline getiriyor.

İlgili terimler

• Sefe değişeni
• Çift yıldız
• Nova
• Ötegezegen geçişi
• Işık eğrisi