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並不是所有的恆星,都能維持固定的光度,有些恆星數小時便會改變一次它的光度,有些則需一年甚至更長的時間才會改變其光度;有些恆星的光度變化如同時鐘般準確,有些卻毫無規律可言這些會改變光度大小的恆星,我們便稱之為變星。變星共分三大類,一類是蝕變星,即互相繞轉的雙星。另一類是脈動變星,是由星體本身周期性的膨脹和收縮而引起亮度變化的。第三類是爆發變星,即新星和超新星等。 蝕變星 一些所謂的分光變星,並非真正會產生光度變化,而是因為其中一顆星運行到另一顆的前面,以致產生「蝕」的現象,如同月球擋住太陽光,產生日蝕一樣。這一類的恆星,稱為「蝕變星」。 脈動變星 ,有些會很有節奏的膨脹和收縮,就如同它有一個心臟一樣,因而影響光的變化稱為造父變星。但是另有一些變星卻不像這富有規律,例如獵戶座中的「參宿四」變星,是不規則變星。 在脈動變星中有一種造父變星(Cepheid Variables)聲名顯赫,且有一個響亮的綽號叫做「量天尺」。為什麼稱造父變星為量天尺呢?第一顆發現有變光周期的仙王座δ星是1784年被英國的業餘天文學古德里克,由於我國古代將仙王座δ稱為造父一,所以天文學家就把這種變星都叫做造父變星。大家都很熟悉的北極星也是一顆造父變星。由於造父變星的變光周期很有規律,如仙王座δ星的周期為5天8小時47分28秒,而它的視亮度與光變周期之間存在著某種確定的關係。於是科學家利用這樣的關係來測出離它的距離,因此,造父變星被人們譽為「量天尺」。 爆發變星 有下列兩種: 新星 屬於密近雙星,即非常接近並互相繞轉的一對星。在它們的演化過程中,其中一顆星變成體積龐大、密度較低和顏色發紅的星──紅巨星,另一顆星演變成體積小、密度大、溫度較低的白矮星。在引力作用下, 溫度較高的紅巨星氣體流向白矮星,被白矮星吸引過來的物質很不穩定,積聚的熱量一旦達到引起熱核反應的溫度,便引發熱核爆作,白矮星成了新星。爆炸的光可以使這對星發出比平常亮1百萬倍的光。幾天或幾年後,爆炸的能量消失了,恆星又回到它原來的狀態。 超新星 對於質量比太陽大3.5倍以上的恆星,在其演化的晚期,核心部分的核能用盡之後,它們不是緩慢地散發它們的外層氣體,而是迅間的爆炸。恆星的外層不再得到從中心釋放出能量的支持,它們會迅速向中央塌陷。在超新星的核上,氣體被擠壓在一起,溫度升高到500億°C,是太陽的中心溫度的幾千倍。就像子彈殼中被加熱的火藥一樣,恆星的中心就爆炸了。爆炸所放出的氣體向外飛散的速度很快,光、熱、x射線和微中子都向外噴射。爆炸的恆星會突然變得比太陽亮10億倍。爆炸後,恆星的殘餘可會變為中子星或黑洞。