Was ist eine Lichtkurve?
Eine Lichtkurve ist eine grafische Darstellung des sichtbaren Lichts von Sternen über die Zeit, mit der das Verhalten eines Sterns bestimmt wird. Die Technik des Zeichnens von Licht ist wichtig für variable Sterne, die die Helligkeit sowohl auf reguläre als auch auf unvorhersehbare Weise ändern. Leichte Kurven können auch verwendet werden, um die Wirkung von Doppelsternen zu beschreiben, bei denen es sich um zwei Sterne handelt, die sich umeinander bewegen.
Variable Sterne können die Helligkeit in regelmäßigen Mustern aufgrund der Rotation des Sterns oder der Interaktion mit anderen Sternen ändern. Eine variable Binärzahl tritt auf, weil sich die beiden Sterne relativ zueinander bewegen und einer das Licht des anderen blockieren kann, während sie sich bewegen. Die Graphen oder Diagramme des sichtbaren Lichts können aus visuellen Beobachtungen von Astronomen oder durch Computermodelle unter Verwendung digitaler Lichtgeräte erstellt werden.
Einige Sterne können über mehrere Jahre unterschiedliche Lichtmuster aufweisen. Daher sind wiederholte Beobachtungen erforderlich, damit sich eine gute Kurve entwickelt. Obwohl Astronomen im Laufe der Zeit unterschiedliche Lichtwerte für denselben Stern zuweisen können, kann die Lichtkurve genau sein, da die vielen Beobachtungen zusammen aufgezeichnet und gemittelt werden. Viele Astronomen glauben, dass Lichtkurven aus visuellen Beobachtungen so genau sind wie Computermodelle.
Mit dieser Methode kann das Verhalten von Binärsternen aufgrund eines Effekts gemessen werden, der als Eclipsing bezeichnet wird. Auf die gleiche Weise kann der Mond die Sonne verdunkeln und ihr Licht von der Erde aus blockieren. Ein Stern eines Doppelpaares kann den anderen verdunkeln. In diesem Fall ändert sich das sichtbare Licht, das durch ein Teleskop betrachtet wird, und eine Lichtkurve kann zum Zeichnen der Messungen verwendet werden. Wenn das Eclipsing-Verhalten im Laufe der Zeit regelmäßig auftritt, können die Daten verwendet werden, um die Rotationsperiode oder die Zeit zu bestimmen, die die Binärsterne benötigen, um sich umeinander zu drehen.
Eine andere Verwendung der Lichtkurve ist die Beobachtung einer Supernova, die ein explodierender Stern ist. Bestimmte Sterne erreichen einen Punkt in ihrem Leben, an dem der Stern aufgrund von Gravitationskräften schnell zusammenbricht und dann explodiert. Das Ergebnis ist eine starke Zunahme des sichtbaren Lichts, da sich die Gase des Sterns mit hoher Geschwindigkeit nach außen ausdehnen und Beobachtungen verwendet werden können, um die Geschwindigkeit der Gase des Sterns nach außen und die Entfernung der Supernova von der Erde abzuschätzen.
Supernova-Explosionen werden je nach Art der Explosion in verschiedene Klassen unterteilt. Einige Sterne werden nach der Explosion schnell dunkler, während andere ein bestimmtes Lichtniveau erreichen und dort eine Zeit lang verbleiben, was als Plateau-Verhalten bezeichnet wird. Diese Unterschiede würden sich bei einzelnen Beobachtungen nicht bemerkbar machen, was eine leichte Kurve für die Klassifizierung nützlich machen kann. Supernova-Klassen erzeugen auch andere Elemente als die chemischen Reaktionen, die während der Explosionen ablaufen, und die Kurven können dabei helfen, die chemische Zusammensetzung der expandierenden Gase und des verbleibenden Kernmaterials des Sterns zu bestimmen.