Регулярные периодические колебания яркости звезды, вызванные внутренними волнами.Звёздная пульсация — это регулярные периодические расширения и сжатия внешних слоёв звезды, из-за которых её яркость меняется со временем. Эти колебания не случайны: они вызваны внутренними физическими процессами, заставляющими звезду вести себя как гигантский звенящий колокол. Изучение звёздной пульсации — мощный инструмент астрофизики, поскольку период и амплитуда этих колебаний раскрывают внутреннее строение, состав и возраст звезды; эта область науки называется астеросейсмологией. Пульсация также лежит в основе космической шкалы расстояний, так как для некоторых пульсирующих звёзд, например цефеид, существует чёткая зависимость между периодом пульсации и собственной светимостью.
Первой признанной пульсирующей звездой была Дельта Цефея, открытая Джоном Гудрайком в 1784 году, но физическое объяснение появилось гораздо позже. Соотношение период—светимость для цефеид открыла Генриетта Суон Ливитт в 1908 году, а теорию звёздной пульсации разработал Артур Эддингтон в 1910–1920-х годах.
Пульсация возникает, когда внешние слои звезды не находятся в полном гидростатическом равновесии. Возмущение, например небольшое изменение непрозрачности, может вызвать расширение слоя. При расширении он охлаждается и становится более непрозрачным, задерживая излучение, что приводит к нагреву и дальнейшему расширению. В конце концов расширение превышает равновесие, и гравитация возвращает слой внутрь, сжимая и нагревая его. Цикл повторяется, и звезда колеблется с собственной частотой, определяемой её размером, массой и внутренним строением. Механизм, движущий пульсацией, часто связан со слоем частично ионизованного гелия, который действует как клапан, попеременно накапливая и высвобождая энергию.
Звёздная пульсация используется для измерения расстояний до галактик с помощью цефеид, а в астеросейсмологии — для изучения внутреннего строения звёзд, включая наше Солнце (гелиосейсмология).
Само Солнце пульсирует с периодом около 5 минут, имея миллионы резонансных мод, и звенит, как колокол.
