Ein Stern wird als variabler Stern bezeichnet, wenn sich seine scheinbare Helligkeit von der Erde aus gesehen im Laufe der Zeit ändert. Es gibt zwei Grundtypen variabler Sterne: intrinsische Variablen, deren Leuchtkraft sich tatsächlich ändert, und extrinsische Variablen, deren scheinbare Helligkeitsänderungen auf Änderungen der Lichtmenge zurückzuführen sind, die die Erde erreichen kann. Ein Stern könnte eine intrinsische Variable sein, weil er periodisch anschwillt und schrumpft. Ein Stern könnte eine extrinsische Variable sein, weil er einen umlaufenden Begleiter hat, der ihn manchmal in den Schatten stellt.
Intrinsische Variablen:
Pulsierende veränderliche Sterne:
Es gibt viele verschiedene Arten von pulsierenden veränderlichen Sternen. Einige von ihnen variieren in der Helligkeit um das 100-fache, und einige haben Zyklen, die sich alle paar Tage wiederholen, während andere über Monate oder Jahre variieren. In den meisten Fällen pulsieren diese Sterne, weil sie am Ende ihres Lebens stehen und instabil geworden sind.
Eruptive variable Sterne:
Diese Sterne haben eher sehr unregelmäßige Zyklen. Dazu gehören Protosterne, die im Prozess des Werdens zu Hauptreihensternen oft Variationen in ihrer Helligkeit aufweisen. Riesen und Überriesen verlieren ihre Materie relativ leicht und können auch Eruptionen erleben. Weiße Zwerge, die Teil eines Doppelsternsystems sind, können auch Eruptionen erfahren, wenn sie Materie von ihrem Begleitstern aufnehmen.
Extrinsische Variablen:
Etwa die Hälfte der sichtbaren Sterne sind nicht isoliert, sie sind Teil mehrerer Sternsysteme. Paare von Sternen, die sich gegenseitig umkreisen, werden Doppelsterne oder Binärsterne genannt. Die Beobachtung, wie sich Binärdateien gegenseitig umkreisen, gibt Astronomen Informationen über ihre Massen.
Spektroskopie ermöglicht es, Doppelsternsysteme zu untersuchen, in denen die beiden Sterne nahe beieinander liegen. Manchmal ist ein Doppelsternsystem so weit von uns entfernt, und die Sterne sind so nah beieinander, dass wir es von der Erde aus selbst mit einem Teleskop nur als einen Stern sehen könnten. Spektroskopie kann Astronomen die Zusammensetzung der Oberfläche eines Sterns sagen, und wenn ein Stern Absorptionslinien von Elementen hat, die normalerweise nicht in einem singulären Stern erscheinen würden, wissen sie, dass es zwei verschiedene Sterntypen gibt, die sich gegenseitig umkreisen.
Einige binäre Systeme sind so ausgerichtet, dass sich die beiden Sterne periodisch gegenseitig verfinstern, wenn sie von der Erde aus gesehen werden. In diesem Fall nimmt die scheinbare Helligkeit eines einzelnen Sterns ab, wenn ein Stern hinter den anderen geht. Astronomen verwenden Photometrie, um Änderungen in der Helligkeit eines Sterns zu messen, um diese Systeme zu studieren.
