- SAO BIẾN QUANG. - I.SAO BIẾN QUANG LÀ GÌ? ...4. - III.PHÂN LOẠI SAO BIẾN QUANG ...7. - III.1.SAO BIẾN QUANG DO CO NỞ ...8. - III.1.2.MỘT SỐ SAO BIẾN QUANG CO NỞ ...8. - III.2.SAO BIẾN QUANG ĐỘT BIẾN ...15. - III.3.SAO BIẾN QUANG DO CHE KHUẤT...22. - III.3.2.MỘT SỐ SAO BIẾN QUANG CHE KHUẤT ...23. - IV.TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU SAO BIẾN QUANG ...25. - V.QUAN SÁT SAO BIẾN QUANG CỦA CÁC NHÀ THIÊN VĂN NGHIỆP DƯ ...28. - I.SAO BIẾN QUANG LÀ GÌ?. - Sao biến quang hiểu một cách đơn giản là một ngôi sao có độ sáng thay đổi.. - Sao biến quang có chu kì sáng thay đổi đều đặn hoặc không đều đặn. - “khách”) bây giờ thuộc vào một trong hai biến thể của sao biến quang: sao mới (nova) hoặc sao siêu mới (supernova). - Cho tới thế kỉ XVI các nhà bác học vẫn chưa biết tới các sao biến quang nào khác. - như người Arập xưa kia đã biết đến tính biến quang của nó. - Vậy là, lần đầu tiên đã phát hiện được một sao biến quang thay đổi rất lớn độ sáng của nó: có khi nó vô hình đối với mắt thường, có khi lại bừng sáng lên, mà không biến mất hoàn toàn. - Ông không nhận ra tính biến quang của nó và đã đưa ngôi sao này vào bản đồ sao trong atlat của mình với tên gọi là Ômicrôn của chòm Cá Voi. - Như vậy sao biến quang (còn gọi là biến tinh- tiếng Anh (variable star). - Vì thế trong các danh mục sao biến quang bao gồm tất cả các sao mà người ta thấy chắc chắn chúng có thay đổi độ sáng dù chỉ tí ti. - Hiện nay, trong thiên hà chúng ta có đến vài vạn sao biến quang (điều lý thú là khoảng một vạn trong số đó do một người phát hiện ra: nhà thiên văn Đức Cunô Hôpmâyxtơ), và con số này đang tăng lên rất nhanh nhờ các phương pháp quan trắc chính xác, hiện đại.. - Trong công việc hàng ngày so sánh các bức ảnh chụp bà phát hiện thấy sao biến quang sáng hơn trên một số ảnh chụp và mờ nhạt hơn trên một số ảnh khác chụp tại những thời điểm khác nhau. - Leavitt lưu ý thấy sao biến quang càng sáng thì chu kỳ của nó càng dài. - 16 sao biến quang Leavitt đo đều thuộc cùng một nhóm sao, đám mây Magellan nhỏ. - Sao biến quang V838. - PHÂN LOẠI SAO BIẾN QUANG. - Độ sáng của sao biến quang thay đổi ngẫu nhiên hay tuần hoàn bởi những tính chất nội tại của chúng hoặc do tác động của bên ngoài. - Loại sao biến quang thứ hai này là loại sao che khuất, chúng thay đổi ánh sáng rất nhịp nhàng. - Phần lớn các sao biến thiên thực sự đều là những sao khổng lồ lớn hơn Mặt Trời. - Đó là những ngôi sao biến quang chu kỳ dài. - Ví dụ sao Mira Ceti trong chòm sao Kình Ngư.Thật may mắn cho chúng ta, Mặt Trời có độ sáng không đổi từ khoảng 4,6 tỷ năm nay, cũng như các ngôi sao khác cùng loại.Về bản chất đối với các sao biến quang chúng có thể được chia ra làm ba nhóm chính. - Đó là sao biến quang co nở, sao biến quang đột biến và sao biến quang do che khuất. - III.1 SAO BIẾN QUANG CO NỞ (PULSATING VARIABLE- STARS). - Các sao biến quang co nở thay đổi bán kính và độ sáng theo thời gian, mở. - khổng lồ, làm cho cấp sao biến thiên tuần hoàn. - Người ta chia sao biến quang co nở làm 2 kiểu: Sao biến quang tuần hoàn như sao biến quang Cepheid và sao RR Lyrae (có độ sáng thay đổi một cách đều đặn trong một chu kỳ xác định) và sao biến quang bán tuần hoàn (có độ sáng biến thiên không đều trong một chu kỳ không xác định). - III.1.2.MỘT SỐ SAO BIẾN QUANG CO NỞ. - Sao biến thiên kiểu Cepheid có cấp sao tuyệt đối tỉ lệ với chu kỳ biến quang của nó.Sao biến quang có chu kì chính xác, tỉ lệ thuận với độ trưng, dùng để xác định khoảng cách đến chúng khi biết chu kỳ biến quang, cũng như là xác định khoảng cách đến các thiên hà khác (VD: Năm 2004, bằng phương pháp đo các sao biến quang Cepheid, người ta xác định được khoảng cách tới thiên hà Andromeda là triệu nas). - Sao biến quang δ Cepheid trong chòm Cepheus có chu kỳ chính xác là 5,37 ngày.. - Sao biến quang Cepheid là một trong số các sao mạch động. - Quan hệ chu kì – độ sáng đối với các sao biến quang loại Cepheid – đường cong cho thấy độ sáng của chúng thay đổi như thế nào theo thời gian – do Harlow Shapley vẽ năm 1918. - Nhờ quan hệ phụ thuộc chu kỳ- độ trưng mà Livit tìm ra, có thể dễ dàng tính khoảng cách đến từng sao Xêphêit, sau khi đo độ sáng trung bình của sao và chu kì biến quang của nó.. - Hơn các sao động mạch khác, các Xêphêit xứng đáng với tên gọi biến quang theo chu kỳ. - Ngoài các sao xêphêit và mirit còn có không ít các kiểu sao biến quang khác.. - Ví dụ các sao biến quang xung kiểu RR Lyrae, gặp rất nhiều trong các quần sao cầu có tuổi tới hơn 12 tỉ năm.. - Loại sao co giãn được biết đến rõ nhất, các sao biến quang Cepheid, được mang tên ngôi sao δ Cepheid. - Một số sao biến quang Cepheid co giãn một lần trong một số ngày, một số sao biến quang Cepheid co giãn một lần trong một năm. - Từ các sao biến quang Cepheid ở khá gần, chúng ta biết rằng chu kì co giãn có liên quan đến độ trưng của ngôi sao. - Các sao biến quang cepheid là rất quan trọng đối với các nhà thiên văn vì chúng là những ngôi sao phát sáng rất mạnh bởi vậy chúng có thể nhận ra từ khoảng cách rất xa. - Các sao biến quang loại Mira, đặt tên theo sao Mira Ceti, có chu kì dài ngày.. - Hầu hết các sao khổng lồ lạnh và siêu khổng lồ được xếp vào loại sao biến quang bán tuần hoàn. - Sao Betelgeuse, một sao đỏ siêu khổng lồ đánh dấu vai trái của thợ săn trong chòm Orion là một sao biến quang không tuần hoàn với dao động ngẫu nhiên của độ sáng, chu kì khoảng 6 năm. - SAO BIẾN QUANG ĐỘT BIẾN- SAO MỚI VÀ SAO SIÊU MỚI (NOVAE- SUPERNOVAE). - Sự chú ý đặc biệt của các nhà vật lý thiên văn không chỉ hướng vào các sao biến quang mạch động. - kiểu U Geminorum, các sao tựa như mới và sao công sinh, các sao biến quang kiểu UV Ceti (sao lóe sáng, loại lùn đỏ). - Một nhóm đặc biệt các sao biến quang là các sao trẻ nhất được hình thành chưa lâu lắm (theo các thang vũ trụ) trong các khu vực tập trung khí giữa các sao, các ngôi sao này lần đầu tiên được nhà thiên văn Nga O. - được đặt tên là sao biến quang Orion.m không hiếm khi chúng cũng được gọi là các sao biến quang kiểu T Tauri, theo tên của một ngôi sao biến quang trẻ ở chòm Con Trâu. - Các sao biến quang Orion thường thay đổi độ sáng một cách lung tung nhưng đôi khi, cùng dò thấy hiệu chu kì liên quan tới sự quay quanh trục.. - Ngôi sao đã cung cấp tên gọi cho kiểu sao biến quang này, đôi khi đột ngột giảm độ sáng và cấp sao (tới 8 cấp sao), rồi sau đó chầm chậm, trong hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng mới phục hồi độ sáng. - Trong đa số các sao biến quang nổ, ngôi sao được khí chảy sang là lùn trắng. - Nhưng ngay cả khi không có các quá trình dữ dội đến như vậy, thì các hệ sao đôi sát nhau vẫn có thể là sao biến quang lý thú. - Các sao biến quang như vậy được gọi là các sao lùn mới hoặc biến quang kiểu U geminorum (chòm Song Tử). - Sau khi khám phá ra một nguồn bức xạ X quang mới, nhiều khi các nhà thiên văn tìm thấy ngay một sao biến quang cũng trong khu vực bầu trời đó, rồi sau đó họ chứng minh được rằng chính ngôi sao đó bức xạ X quang. - SAO BIẾN QUANG DO CHE KHUẤT. - Các sao biến quang đã nói ở trên thay đổi độ sáng do những quá trình vật lý phức tạp trong lòng hay trên bề mặt, hoặc do tác động tương hổ trong các hệ sao khăng khít bám chặt nhau. - Đó là các sao biến quang vật lý (dĩ nhiên ở đây xem xét không phải toàn bộ các dạng thể). - Sao biến quang do che khuất thường là các hệ sao kép (Double- stars) hay sao đôi (Binary-stars), gồm sao chính và sao vệ tinh. - là cấp sao) biến thiên tuần hoàn. - Người ta biết tới hàng nhìn sao biến quang che khuất trong các hệ sao đôi. - III.3.2.MỘT SỐ SAO BIẾN QUANG DO CHE KHUẤT. - Các sao biến quang tương tự gần như sao Algol hầu như không thay đổi độ sáng, chừng nào không bị che khuất.. - Phát hiện kiểu biến quang này không đơn giản, vì thời gian che khuất thường không lớn so với khoảng thời gian còn lại, khi độ sáng của sao không đổi. - Nhưng cũng gặp các sao biến quang che khuất kiểu khác. - Mặt trời có các vết đen nhỏ nếu quan sát Mặt Trời từ xa như một ngôi sao thì gần như không thấy có sự biến quang. - Như vậy cũng có thê coi Mặt Trời là sao biến quang vết loại yếu. - Sự biến quang một chút của Mặt Trời diễn ra với chu kỳ bằng chu kỳ hoạt động của Mặt Trời: 11 năm.. - Sự biến quang của mặt trời. - TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU SAO BIẾN QUANG. - Có hai lý do chính tại sao mọi người quan sát sao biến quang. - Lý do thứ nhất chỉ đơn giản là một sự kết hợp các thách thức trong việc quan sát các sao biến quang và độ sáng thay đổi không ngừng của nó. - Điều này có thể liên quan đến việc giám sát đối với sự bùng phát của sao tân binh lùn, có thể liên quan đến việc so sánh các lần quan sát được hiện tượng nguyệt thực với thời gian nhật thực toàn phần dự đoán hoặc chỉ đơn giản là có thể giám sát sao biến quang một cách thường xuyên và do đó thêm vào sự hiểu biết của chúng ta về chúng.. - Quan sát sao biến quang để xác định chu kỳ thay đổi của sao từ đó ta có thể suy ra độ sáng. - Các nhà thiên văn học gọi chúng là sao biến quang (biến tinh) và phát hiện ra chu kỳ thay đổi độ sáng của chúng có mối liên quan rất lạ với độ sáng thực của chúng: độ sáng thực của chúng càng lớn thì chu kỳ thay đổi độ sáng càng dài.. - Đối với các sao biến quang ở ngoài hệ Ngân hà cũng vậy chúng giống như những tháp đèn đặc biệt đặt trên hòn đảo lẻ loi trong vũ trụ, độ sáng luôn thay đổi của chúng như phát tín hiệu cho các nhà thiên văn học biết độ xạ của chúng. - Một trong những nhiệm vụ chính của kính thiên văn vũ trụ Hubble là đo khoảng cách tới các sao biến quang Cephei trong các đám thiên hà ở gần chúng ta nhất. - Các sao biến quang cũng đóng vai trò quan trọng đối với lý thuyết về bên trong của ngôi sao. - Đối với sao biến quang, chu kỳ co giãn cho chúng ta thông tin tương tự về tốc độ âm bên trong các sao biến quang. - Các sao biến quang Cepheid chỉ có một dải khối lượng bé. - Các sao biến quang Cepheid kém đậm đặc hơn thì lớn hơn và có độ trưng lớn hơn. - Bởi vậy các sao biến quang phát sáng mạnh hơn, có chu kì co giãn lớn hơn. - QUAN SÁT SAO BIẾN QUANG CỦA CÁC NHÀ THIÊN VĂN NGHIỆP DƯ. - Các nhà thiên văn học chuyên nghiệp không có đủ nguồn lực hoặc thời gian để có thể theo dõi một số lượng lớn (hàng chục ngàn) các ngôi sao biến quang đã được biết đến và vì thế điều này phụ thuộc vào việc quan sát thực hiện bởi nhà. - Hiện thời các nhà thiên văn nghiệp dư đang quan sát vô số các sao biến quang ,chủ yếu là các sao sáng và thông báo cho các cơ quan khoa học thiên văn những thông tin qúi giá về những thay đổi độ sáng của chúng. - Được biết nhiều nhất trong số các tổ chức nghiệp dư là Hiệp hội các nhà quan sát sao biến quang Mỹ.Các hội viên của hiệp hội này không chỉ sống ở Hoa Kỳ và Canada mà còn ở các nước khác,trong đó có các nước Châu Âu .Trong tài liệu lưu trữ của hiệp hội còn giữ các số liệu về vài triệu lần quan sát các sao biến quang.. - Thông thường các nhà nghiệp dư theo dõi các sao biến quang bằng ống nhòm hoặc kính thiên văn cỡ nhỏ rồi so sánh độ sáng của chúng với độ sáng của các sao gần đó.Nhưng gần đây họ ngày càng sử dụng các công cụ hiện đại để đo độ sáng và thông tin được truyền ngay cho máy tính.. - văn nghiệp dư thật là vô giá trong việc quan sát các sao biến quang kiểu Mira chòm Cá Voi .Họ đã quan sát kiểu sao này trong suốt mấy thập kỉ .Các kết quả công bố trong các ấn phẩm của Hiệp hội các nhà quan sát sao biến quang Mỹ và các hội khác tương tự.. - Ở Nga cũng có các hiệp hội nghiệp dư ,một số người cùng tham gia vào công tác của Hiệp hội các nhà quan sát sao biến quang Mỹ.Những kết quả thú vị nhất thường được họ thông báo cho phòng nghiên cứu thiên hà và sao biến quang của viện thiên văn quốc gia P.K.Stencnobec ở Matxcơva.. - Như vậy các sao biến quang có sự biến quang hình học hay kết hợp với sự biến quang vật lý. - Chẳng hạn, nhiều sao lùn đỏ là sao biến quang vết và đồng thời cũng thuộc một trong những kiều sao phổ biến nhất của các sao biến quang vật lý là các sao bùng nổ. - Bạn thử hình dung xem điều gì sẽ xảy ra nếu các vụ nổ trên Mặt trời làm cho lượng ánh sáng rọi xuống Trái Đất tăng gấp 2 lần.Các sao mà độ sáng thay đổi do hiện tượng vi thấu kính hóa hoặc do bị hành tinh nhỏ trong hệ Mặt Trời làm che khuất, tức là do các hiện tượng không liên quan đến các quá trình ở bản thân ngôi sao thì không gọi là biến quang.