Variabili: Cosa sono e perché osservarle?

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Le stelle variabili sono stelle che cambiano luminosità. Le variazioni di luminosità di queste stelle possono variare da un millesimo di magnitudine fino a venti magnitudini in periodi di una frazione di secondo a anni, a seconda del tipo di stella variabile. Oltre 150.000 stelle variabili sono conosciute e catalogate, e molte altre migliaia sono sospettate di essere variabili.
Ci sono una serie di motivi per cui le stelle variabili cambiano la loro luminosità. Le variabili pulsanti, ad esempio, si gonfiano e si restringono a causa delle forze interne. Una binaria eclissante si affievolisce quando viene eclissata da un debole compagno, e poi si illumina quando la stella occulta si sposta fuori strada. Alcune stelle variabili sono in realtà estremamente vicine coppie di stelle, scambiando massa come una stella strisce l “atmosfera dall” altra.
Le diverse cause di variazione della luce nelle stelle variabili forniscono l’impulso per classificare le stelle in diverse categorie. Le stelle variabili sono classificate come intrinseche, in cui la variabilità è causata da cambiamenti fisici come pulsazioni o eruzioni nella stella o nel sistema stellare, o estrinseche, in cui la variabilità è causata dall’eclissi di una stella da un’altra, dal transito di un pianeta extrasolare o dagli effetti della rotazione stellare.

Perché osservare le stelle variabili?

La scienza dell’astronomia stellare variabile ci insegna una parte importante dell’universo: le stelle. Le stelle sono i motori primari dell’evoluzione cosmica, in particolare nella creazione di elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio che compongono noi e il mondo in cui viviamo. Inoltre, le stelle e i loro sistemi di pianeti sono gli unici luoghi probabili in cui troveremo vita nell’universo; studiando le stelle (incluso il nostro Sole), stiamo anche imparando a conoscere le possibili dimore per la vita. La ricerca sulle stelle variabili è importante perché fornisce informazioni sulle proprietà stellari, come massa, raggio, luminosità, temperatura, struttura interna ed esterna, composizione ed evoluzione. Alcune di queste informazioni sarebbero difficili o impossibili da ottenere in altro modo. In molti casi, è la natura della variabilità che fornisce gli indizi per le risposte. Queste informazioni possono quindi essere utilizzate per capire altre stelle.

Le stelle variabili devono essere osservate sistematicamente per decenni al fine di determinare il loro comportamento a lungo termine. Gli astronomi professionisti non hanno né il tempo disponibile né l’accesso illimitato al telescopio necessario per raccogliere dati sui cambiamenti di luminosità di migliaia di stelle variabili. Pertanto, sono gli astronomi dilettanti che utilizzano tecniche visive, fotografiche, fotoelettriche e CCD a dare un contributo reale e molto utile alla scienza osservando le stelle variabili e presentando le loro osservazioni al database internazionale AAVSO. Questi dati importanti sono necessari per analizzare il comportamento delle stelle variabili, per pianificare le osservazioni satellitari di alcune stelle, per correlare i dati dalle osservazioni satellitari e terrestri e per rendere possibili modelli teorici computerizzati di stelle variabili.
Le stelle variabili svolgono un ruolo cruciale nella nostra comprensione dell’universo. Le variabili cefeidi hanno svolto un ruolo importante nel determinare le distanze da galassie lontane e determinare l’età dell’Universo. Le variabili Mira ci danno un’occhiata all’evoluzione futura della nostra stella, il Sole. I dischi di accrescimento nelle variabili cataclismiche ci aiutano a capire il comportamento del disco su larga scala, come l’attività all’interno di galassie attive con buchi neri supermassicci. Le supernove ci hanno portato alla sorprendente consapevolezza che l’espansione dell’Universo sta accelerando. Anche la ricerca di vita extraterrestre è illuminata da stelle variabili. I pianeti extrasolari in transito forniscono indizi sui processi di formazione planetaria, e la stessa roba di cui è fatta la vita come la conosciamo proviene dai cuori delle stelle che esplodono nelle fasi finali della loro evoluzione.

Questo articolo è stata tradotta in altre lingue da volontari: