Vì sao độ sáng của một số hằng tinh lại biến đổi?

Năm 1956, một nhà thiên văn nghiệp dư trong khi quan sát các hằng tinh đã phát hiện ngôi sao cấp 3 thuộc chòm sao Cá Kình có độ sáng thay đổi dần, tối đến mức mắt thường không còn nhìn thấy. Một năm sau, ngôi sao ấy lại xuất hiện. Loại sao có độ sáng biến đổi như vậy được gọi là biến tinh, hay sao biến quang.

Biến tinh có ba loại lớn. Loại thứ nhất là thực biến tinh. Thực chất đây là những hệ song tinh quay quanh nhau. Khi ngôi sao mờ hơn chuyển đến vị trí che lấp ngôi sao sáng, ta thấy độ sáng giảm xuống; khi hai ngôi sao không che lấp nhau nữa, chúng lại sáng hơn. Sự biến đổi độ sáng của loại sao này là do hai sao lần lượt che khuất nhau, còn trạng thái vật lý của bản thân hằng tinh không thay đổi. Loại biến tinh này cũng được gọi là thực song tinh.

Loại thứ hai là biến tinh mạch động. Độ sáng của chúng biến đổi theo chu kỳ. Nói chung, biến tinh có chu kỳ biến đổi dài thì mức thay đổi độ sáng lớn hơn, còn biến tinh có chu kỳ ngắn thì độ sáng thay đổi ít hơn. Ví dụ, biến tinh trong chòm sao Cá Kình có chu kỳ hơn 300 ngày, độ sáng lúc sáng nhất và lúc tối nhất chênh nhau hơn 1000 lần. Biến tinh Zaofu cũng là một dạng biến tinh mạch động. Các nhà thiên văn thường dùng chúng để đo khoảng cách giữa các thiên thể.

Loại thứ ba là biến tinh bất quy tắc. Độ sáng của chúng thay đổi hoàn toàn không theo quy luật, hoặc quy luật chưa xác định rõ. Sao mới và sao siêu mới thuộc loại biến tinh này.

Ngày nay, người ta biết rằng biến tinh là dấu hiệu cho thấy hằng tinh đang ở một giai đoạn nhất định trong quá trình diễn biến. Nhìn chung, khi hằng tinh ở giai đoạn sao chính, nó tương đối ổn định; còn trước hoặc sau giai đoạn sao chính, hằng tinh thường trở nên không ổn định, độ sáng phát sinh biến đổi và trở thành biến tinh.

Cùng với sự phát triển của kỹ thuật quan sát, con người phát hiện ngày càng nhiều hằng tinh có độ sáng biến đổi ở các mức khác nhau. Mặt Trời là một ngôi sao chính nên khá ổn định, nhưng trên Mặt Trời vẫn có những vết đen và vệt sáng hoạt động liên tục. Vì vậy, biến tinh là hiện tượng khá phổ biến, chỉ có điều trong phần lớn trường hợp, mắt thường rất khó nhận ra sự thay đổi độ sáng của chúng.