Modos de pulsación de las cefeidas

Algunas Cefeidas clásicas pulsan simultáneamente en dos o incluso tres modos. Sus curvas de luz pueden explicarse como una sobreposición de modos fundamentales más armónicos.

La terminología que usó también se encuentra en este documento (donde también tiene otras referencias): "el descubrimiento de muchas Cefeidas de modo doble (DMC) que pulsan tanto en el modo fundamental como en el primer sobretono (F / 10) y el primero y modos de segundo sobretono (10/20)"

Otra referencia: Cefeidas clásicas

pulsaciones cefeidas

La descripción básica del mecanismo detrás de las pulsaciones Cefeidas se da aquí :

La explicación aceptada para la pulsación de las Cefeidas se llama válvula de Eddington,[38] o mecanismo κ, donde la letra griega κ (kappa) denota opacidad del gas. Se cree que el helio es el gas más activo en el proceso. El helio doblemente ionizado (helio cuyos átomos carecen de dos electrones) es más opaco que el helio ionizado individualmente. Cuanto más se calienta el helio, más ionizado se vuelve. En la parte más tenue del ciclo de una Cefeida, el gas ionizado en las capas exteriores de la estrella es opaco, por lo que es calentado por la radiación de la estrella y, debido al aumento de temperatura, comienza a expandirse. A medida que se expande, se enfría y, por lo tanto, se vuelve menos ionizado y, por lo tanto, más transparente, lo que permite que escape la radiación. Entonces la expansión se detiene y se invierte debido a la atracción gravitatoria de la estrella. El proceso luego se repite.

Realmente no puedo describirlo mucho mejor que esto, pero avíseme si necesita ser más claro.

Tenga en cuenta que este mecanismo no está restringido al helio II/III. Otras clases de estrellas variables funcionan de la misma manera. por ejemplo, RR Lyraes y$\beta$Cefeidas.

El estado de equilibrio de las estrellas.

En todas las fases, se supone que las estrellas están en equilibrio hidrostático : la fuerza de presión hacia afuera en la estrella (del gas, la radiación y, a veces, la degeneración de electrones o neutrones) se equilibra con precisión con la fuerza de gravedad hacia adentro. En muchas fases, podemos considerar adicionalmente que la estrella está en equilibrio termodinámico local . Lo que realmente queremos decir aquí es que la estrella no está generando (o absorbiendo) energía a través de la expansión y la contracción. Esto no es cierto para, digamos, las estrellas anteriores a la secuencia principal, que solo generan energía por su contracción hacia la secuencia principal.

Las pulsaciones cefeidas son oscilaciones sobre el estado de equilibrio. No son linealmente estables, pero los componentes no lineales significan que las oscilaciones no son lo suficientemente grandes como para destrozar la estrella. El cálculo de las frecuencias es un complicado problema de valores propios de sexto orden o una simulación de la oscilación a partir de la cual se pueden determinar las frecuencias analizando la salida.

Qué modos están excitados es un problema igualmente complicado. ¡Hay muchas cosas que en realidad no hemos resuelto! Pero puede pensar en el sistema como un oscilador amortiguado impulsado. El impulso viene dado por el mecanismo de opacidad descrito anteriormente, y el amortiguamiento está relacionado con la estructura de equilibrio de la estrella. Por lo tanto, los modos excitados generalmente se encuentran donde estos coinciden mejor, que puede ser el modo fundamental (donde toda la estrella se expande o contrae como un todo) o los sobretonos (donde diferentes capas se expanden o contraen).

[Además de la respuesta ya proporcionada por Py-ser]

En el cuerpo de una Cefeida, hay una variación regular o periódica de la diferencia entre la presión gravitacional y la presión de radiación. Esta presión de radiación se debe al consumo de combustible en él, elementos más livianos como el hidrógeno y el helio sometidos a fusión nuclear para formar elementos más pesados. La presión gravitacional se produce, por supuesto, debido a los elementos y compuestos de la estrella.

Uno aumenta, luego disminuye, iguala al otro y luego disminuye más, y nuevamente aumenta y esto sucede periódicamente. Aquí se hace referencia a este equilibrio entre ambas presiones.