摘要
恒星是宇宙的重要组成部分，他们认为它们是宇宙进化的“引擎”，因为它们创造了所有比氢和氦更重的元素，而氢和氦正是组成宇宙的元素我们和我们生活的世界。虽然大多数恒星的亮度看起来是稳定的，但通过使用望远镜甚至双筒望远镜，可以看到一些恒星的亮度是变化的。这些被称为变星。研究变星很重要，因为来自这些恒星的信息有助于科学家了解恒星的性质所有恒星以及宇宙的本质。这篇文章将解释什么是变星，我们可以从中学到什么，以及即使是非专业人士，包括你它可以帮助天文学家收集变星的数据，从而更好地了解我们的宇宙。
什么是变星?
我们都知道，我们星系的恒星太阳对地球上的生命至关重要。但我们的宇宙充满了成千上万颗恒星——它们是太空中最广为人知的物体。天文学家认为恒星是宇宙的“引擎”，创造了星系和其中的一切。恒星内部的高温和高压使所有比氢和氦更重的元素得以产生——这些元素，如碳、氮和氧，构成了地球和我们的身体[1］．
从地球上看，大多数恒星都发出稳定的光。然而，有些恒星的亮度会随着时间的推移而变化。这些变化肉眼可能看不见，但可以用望远镜观察到，有时甚至可以用双筒望远镜。观测到亮度随时间变化的恒星被称为变星．到目前为止，记录在案的变星超过15万颗[2］．变星的亮度随着时间的推移而变化，变化的时间从几分之一秒到数年不等，这些亮度的变化可能很小，也可能很大。为什么变星的亮度会变化?有几个原因，把变星分为两类更容易解释。
变星的类型
变星根据其亮度变化的原因分为两类:内变星而且外在变星．在本征变星中，光的变化是由物理变化引起的，例如恒星内部的脉动或爆发。例如，脉动变星由于恒星内部的活动而膨胀和收缩。在外部变星中，亮度的变化可能是由一颗恒星被另一颗恒星或一颗行星所蚀引起的。3.］．外部变星在被其他天体遮蔽时变暗，当凌日恒星或行星移开时变亮。其他外部变星实际上是非常接近的恒星对，当一颗恒星剥离了另一颗恒星的大气层时，它们交换了质量。
变星在我们对宇宙的理解中起着至关重要的作用。每一种变星都有一些独特的东西可以告诉我们恒星的特性，比如质量、半径、光度、温度、内部和外部结构、组成和演化。
确定宇宙距离
天文学家从变星中学到的一件事是，这些恒星可以帮助我们确定恒星离我们有多远。通常很难测量到恒星的距离，因为每颗恒星的距离都不同光度-有点像不同瓦数的灯泡。天文学家常常无法分辨一颗恒星是否暗淡，因为它离我们很远，还是因为它的光度很低。Cephids是一种变星(图1)，可以帮助我们克服这个问题，并确定到遥远星系的距离。
- 图1 -这部电影是由哈勃太空望远镜拍摄的一系列照片组成的。
- 中间明亮的恒星代表附近仙女座星系中的造父变星。这一系列图像展示了这颗恒星的亮度是如何随着时间变化的。
造父变星是一种巨大的黄色脉动恒星，其亮度通常是太阳的1000 - 10000倍。的期一般为3 - 50天1，所以天文学家很容易观测。造父变星可以帮助天文学家判断宇宙距离，因为事实证明，造父变星的周期与它们的平均光度直接相关(周期越长，光度越大)。这意味着，如果能精确测量造父变星的周期，天文学家就能确定它的实际光度，并将其与恒星的亮度进行比较看起来与地球的距离，并计算其差值——这就能告诉他们恒星离我们有多远。
恒星的演化
太阳可能是我们可以研究的最重要的脉动变星。我们对恒星寿命的了解大部分直接来自对太阳变异性的研究。但是研究太阳并不能告诉我们答案一切关于所有因为它只是一颗恒星，有特定的质量和年龄。如果我们想了解所有恒星的一般原理，我们必须研究许多恒星。研究大量的变星可以告诉我们一些关于宇宙的重要信息——宇宙总是在变化的。恒星在其一生中不会保持不变。它们一开始是坍缩的气体云和尘气云，它们的核心燃烧氢气，发出数十亿年的明亮光芒，然后它们最终耗尽燃料，以被称为白矮星的小而密集的恒星结束生命，或者以被称为超新星的剧烈爆炸结束生命。这个过程恒星演化发生的时间比我们直接观察到的要长得多。由于有变星正在经历恒星演化的每个阶段，研究许多变星可以为我们提供关于这些阶段的有价值的信息。这些信息可以通过推断来帮助我们更好地理解所有恒星(包括我们的太阳)，从而更好地了解我们的宇宙!
虽然我们的太阳仍在燃烧氢，而且很可能会持续很多年，但总有一天它也会达到恒星生命的终点。米拉变量可以为我们提供有关太阳未来演变的信息。米拉变星是一种处于生命晚期的内在变星。Mira变量的光度经常发生剧烈变化，因为它们在燃烧剩余燃料时不断膨胀和收缩2．米拉变星很大，很容易观测，所以其中一些恒星已经被观测了100多年!天文学家从米拉变量中学到的东西可以帮助他们预测我们太阳的恒星生命将如何结束。
如何观察和记录变星
变星必须经过几十年的仔细观察才能确定它们的长期行为。专业的天文学家没有时间，也没有无限的望远镜来收集成千上万颗变星亮度变化的数据。因此，主要是业余天文学家通过观测变星并将观测结果提交给一个国际数据库，对科学做出了真正的、非常有用的贡献。
这就是美国变星观测者协会(AAVSO)发挥作用的地方。AAVSO成立于1911年，主要由业余天文学家为哈佛大学天文台协调变星观测。AAVSO是一个国际性的非营利组织，它允许地球上任何地方的任何人通过变星天文学参与科学发现。今天，它在50多个国家拥有活跃的参与者，拥有超过4400万份变星观测档案，是世界上最大的专业和业余变星观测者协会。多亏了AAVSO，我们现在有业余天文学家从全球各地仰望夜空，帮助我们更好地观察恒星。
虽然它看起来很复杂，但它并不复杂!你可以观看如何操作的视频，参加信息网络研讨会，学习如何用一副简单的双筒望远镜或家用望远镜定位变星，然后你可以自己贡献数据。AAVSO网站可以告诉你科学家们希望通过观察恒星来发现什么，它还会告诉你在夜空中寻找什么。当你积累了业余天文学家的经验后，你可以通过将你的发现提交到AAVSO数据库来加入这项任务，帮助科学家找到一些生命中最大谜团的答案。
结论
变星是一种迷人的恒星，它们的亮度会随着时间而变化。虽然这听起来并不多，但变星在我们理解宇宙中起着至关重要的作用。它们亮度的变化提供了重要的信息，没有这些信息，我们关于恒星的一些问题就很难或不可能回答。研究变星可以提供恒星性质的信息，如质量、半径、光度、温度、内部和外部结构、组成和演化。所有这些信息告诉我们宇宙的历史，并帮助我们预测它的未来。此外，由于恒星及其行星系可能是宇宙中唯一可以存在生命的地方;研究恒星(包括我们的太阳)，可以帮助我们了解其他可能存在生命的天堂。
专业的天文学家需要从世界各地收集数据。这些数据使天文学家能够分析变星的行为，安排对某些恒星的卫星观测，将卫星和地面观测的数据相关联，并制作变星的计算机模型。成千上万的变星在不断变化，专业的天文学家不可能得到他们需要的所有信息。这就是你进来!天文学家需要你的帮助来持续收集变星的关键信息。世界上任何地方的任何人都可以仰望天空，加入我们的数据收集小组。有很多方法可以让你参与天文学3.．总有更多的东西有待发现。像你这样的业余天文学家甚至可以成为AAVSO的大使，每天都在帮助科学发现!
术语表
变星:↑亮度随时间变化的恒星。
内变星:↑变星:一种变星，其中光的变化是由物理变化引起的，如恒星内部的脉动或爆发。
外部变星:↑一种变星，其光的变化是由恒星外的东西引起的，如另一颗恒星或行星使其日食。
光度:↑以光的形式，来自恒星的能量。
Cephid:↑一种变星，可以帮助天文学家判断宇宙距离，因为这些恒星的周期与它们的光度有关。
期:↑变星从最亮到最暗所需的时间。
恒星演化:↑恒星的整个生命周期，从诞生到消亡。
米拉变量:↑一种接近生命尽头的变星。米拉变量通常非常大，由于脉动，亮度有巨大的变化。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。
脚注
1.↑看到的:https://courses.lumenlearning.com/astronomy/chapter/variable-stars-one-key-to-cosmic-distances/．
2.↑看到的:https://en.wikipedia.org/wiki/Mira_variable．
3.↑看到的:https://www.aavso.org/tutorials．
参考文献
[1]↑珀西，J. R. 2011。了解变星．剑桥:剑桥大学出版社。
[２]↑海利尔，2001。灾难性变星:它们如何变化以及为什么变化．柏林:施普林格。
[3]↑列维，1998。观察变星:初学者指南．剑桥:剑桥大学出版社。