Wat is een lichtcurve?

Een lichtcurve is een grafiek van het zichtbare licht van sterren in de tijd, die wordt gebruikt om het gedrag van een ster te bepalen. De techniek van het plotten van licht is belangrijk voor variabele sterren, die de helderheid op zowel normale als onvoorspelbare manieren veranderen. Lichtcurven kunnen ook worden gebruikt om de werking van dubbelsterren te beschrijven, twee sterren die om elkaar heen reizen.

Variabele sterren kunnen de helderheid in reguliere patronen veranderen, vanwege de rotatie van de ster of interactie met andere sterren. Een variabel binair getal treedt op omdat de twee sterren ten opzichte van elkaar bewegen en de ene het licht van de ander kan blokkeren terwijl ze bewegen. De grafieken of plots van zichtbaar licht kunnen worden gemaakt op basis van visuele waarnemingen van astronomen, of door computermodellen met behulp van digitale lichtapparatuur.

Sommige sterren kunnen variabele lichtpatronen over meerdere jaren vertonen, dus herhaalde observaties zijn nodig om een ​​goede curve te ontwikkelen. Hoewel astronomen in de loop van de tijd verschillende lichtwaarden aan dezelfde ster kunnen toewijzen, kan de lichtcurve nauwkeurig zijn omdat de vele waarnemingen worden uitgezet en gemiddeld. Veel astronomen vinden dat lichtcurven van visuele waarnemingen even nauwkeurig zijn als computermodellen.

Binair stergedrag kan met deze methode worden gemeten, vanwege een effect dat eclipsing wordt genoemd. Op dezelfde manier dat de maan de zon kan verduisteren en zijn licht kan blokkeren wanneer ze vanaf de aarde worden bekeken, kan de ene ster van een binair paar de andere verduisteren. Wanneer dit gebeurt, verandert het zichtbare licht dat door een telescoop wordt bekeken en kan een lichtcurve worden gebruikt om de metingen te plotten. Als het eclipsgedrag zich in de loop van de tijd in een regelmatig patroon voordoet, kunnen de gegevens worden gebruikt om de rotatieperiode te bepalen, of de tijd die nodig is om de dubbelsterren om elkaar heen te draaien.

Een ander gebruik van de lichtcurve is het observeren van een supernova, een exploderende ster. Bepaalde sterren bereiken een punt in hun leven wanneer de ster snel instort als gevolg van zwaartekrachten en vervolgens explodeert. Het resultaat is een grote toename van zichtbaar licht wanneer de gassen van de ster zich met hoge snelheid naar buiten uitbreiden en waarnemingen kunnen worden gebruikt om de uitgaande snelheid van de gassen van de ster en de afstand van de supernova tot de aarde te schatten.

Supernova-explosies zijn onderverdeeld in verschillende klassen op basis van de manier waarop de explosie plaatsvindt. Sommige sterren dimmen snel na de explosie, terwijl anderen een bepaald lichtniveau bereiken en daar een tijdje blijven, een plateaugedrag. Deze verschillen zouden niet merkbaar zijn met behulp van individuele waarnemingen, waardoor een lichtcurve nuttig kan zijn voor classificatie. Supernova-klassen creëren ook andere elementen dan de chemische reacties die optreden tijdens de explosies, en de krommen kunnen helpen bij het bepalen van de chemische samenstelling van de expanderende gassen en het resterende kernmateriaal van de ster.