Nonostante l’apparente costanza delle stelle nel cielo notturno, molte stelle sono note per variare nella loro luminosità o caratteristiche spettrali, con ben oltre 30.000 stelle variabili che sono state catalogate. Generalmente, il tipo di variabilità è classificato come intrinseco o estrinseco, a seconda della causa delle fluttuazioni.

La variabilità intrinseca è dovuta a cambiamenti fisici come eruzioni o pulsazioni nella stella stessa, mentre la variabilità estrinseca può essere osservata a causa di eclissi o della rotazione della stella.

Diversi tipi di variabili intrinseche includono:

• Variabili pulsanti – stelle che periodicamente si espandono e si contraggono, come le Cefeidi, le stelle RR Lyrae, le stelle RV Tauri e le variabili a lungo periodo.
• Variabili eruttive – che hanno brillamenti o espulsioni di massa dalla loro superficie.
• Variabili cataclismiche o esplosive – drammatici cambiamenti di luminosità sono causati da violenti eventi termonucleari o esplosioni catastrofiche che risultano in novae o supernovae.

Ci sono due sottogruppi principali di variabili estrinseche:

• Binari eclissanti – dove la luminosità di un sistema stellare binario cambia perché una compagna orbitante passa davanti all’altra.
• Stelle rotanti – aree scure o luminose sulla superficie stellare possono causare piccoli cambiamenti nella luminosità apparente mentre la stella ruota.

Perché le Cefeidi hanno una relazione periodo-luminosità ben definita, sono state preziose come candele standard nella determinazione delle distanze.

Le variazioni di magnitudine delle stelle variabili coprono una gamma enorme – da un millesimo di magnitudine in ampiezza a oltre venti magnitudini per alcune supernovae. I periodi dei diversi tipi di variabili vanno da una frazione di secondo a molti anni.

Un grafico della luminosità misurata (o magnitudine apparente) nel tempo è noto come curva di luce e può dare indizi sulla causa della variabilità di una stella. L’analisi del periodo, della regolarità, dell’ampiezza e della forma delle curve di luce è uno strumento vitale nello studio della variabilità e dei processi all’interno delle stelle.

Una Cefeide in M100 Credit: NASA, HST, W. Freedman (CIW), R. Kennicutt (U. Arizona), J. Mould (ANU)	Curva luminosa di una Cefeide da HIPPARCOS Credito: ESTEC, ESA.
Curva di luce di un sistema binario eclissante Credito: Swinburne	Curve di luce di Supernovae Credito: NASA/CXC/UC Berkeley/N.Smith et al.