Vad är en ljuskurva?
En ljuskurva är ett diagram över det synliga ljuset från stjärnor över tid, som används för att bestämma en stjärns beteende. Tekniken för att plotta ljus är viktig för variabla stjärnor, som ändrar ljusstyrka på både regelbundna och oförutsägbara sätt. Ljuskurvor kan också användas för att beskriva handlingen av binära stjärnor, som är två stjärnor som reser runt varandra.
Variabla stjärnor kan ändra ljusstyrka i regelbundna mönster på grund av stjärnans rotation eller interaktion med andra stjärnor. En variabel binär inträffar på grund av att de två stjärnorna rör sig relativt varandra och en kan blockera den andra ljuset när de rör sig. Graferna eller diagrammen med synligt ljus kan göras från visuella observationer av astronomer eller av datormodeller som använder digital ljusutrustning.
Vissa stjärnor kan visa varierande ljusmönster under flera år, så upprepade observationer krävs för att en bra kurva ska utvecklas. Även om astronomer kan tilldela olika ljusvärden för samma stjärna över tid, kan ljuskurvan vara exakt eftersom de många observationerna ritas samman och i genomsnitt. Många astronomer känner att ljuskurvor från visuella observationer är lika exakta som datormodeller.
Binärstjärns beteende kan mätas med denna metod på grund av en effekt som kallas förmörkelse. På samma sätt som månen kan förmörka solen och blockera dess ljus när den ses från jorden, kan en stjärna i ett binärt par förmörkna den andra. När detta inträffar kommer det synliga ljuset som ses genom ett teleskop att förändras och en ljuskurva kan användas för att plotta mätningarna. Om förmörkningsbeteendet inträffar i ett regelbundet mönster över tiden, kan data användas för att bestämma rotationsperioden, eller den tid det tar för de binära stjärnorna att rotera runt varandra.
En annan användning av ljuskurvan är att observera en supernova, som är en exploderande stjärna. Vissa stjärnor når en punkt i sitt liv när stjärnan snabbt kollapsar på grund av gravitationskrafter och sedan exploderar. Resultatet är en stor ökning av synligt ljus när stjärnarnas gaser expanderar utåt med hög hastighet, och observationer kan användas för att uppskatta stjärnhastigheternas utåtriktade hastighet och supernovans avstånd från jorden.
Supernova-explosioner separeras i olika klasser baserat på hur explosionen inträffar. Vissa stjärnor dämpar snabbt efter explosionen, medan andra når en viss ljusnivå och förblir där en tid, kallad ett platåbeteende. Dessa skillnader skulle inte märkas med individuella observationer, vilket kan göra en ljuskurva användbar för klassificering. Supernova-klasser skapar också olika element från de kemiska reaktionerna som inträffar under explosionerna, och kurvorna kan hjälpa till att bestämma de kemiska kompositionerna i stjärnens expanderande gaser och kvarvarande kärnmaterial.