Kappamechanisme

Het kappamechanisme is de drijvende kracht achter de veranderingen in lichtkracht van veel soorten pulserende veranderlijke sterren. In het verleden was de term Eddington valve (naar Arthur Eddington) gebruikelijker.^[1]

De Griekse letter kappa (κ) wordt gebruikt om de stralingsopaciteit aan te geven voor een bepaalde diepte in de steratmosfeer. In een normale ster veroorzaakt een compressie van de atmosfeer een toename in temperatuur en dichtheid; dit veroorzaakt een afname van de opaciteit van de atmosfeer waardoor energie sneller kan ontsnappen. Het resultaat is een evenwicht in temperatuur en druk. Maar wanneer de opaciteit toeneemt met temperatuur wordt de atmosfeer onstabiel voor pulsaties. Als een atmosferische laag naar binnen beweegt, wordt het gas dichter en neemt de opaciteit toe waardoor de warmtestroming afneemt. Maar daardoor veroorzaakt deze toename van de warmte en opbouw van druk die de laag weer terug naar buiten beweegt. Het resultaat is een cyclisch proces waarbij de laag herhaaldelijk naar binnen beweegt en dan weer naar buiten gedrukt wordt.

Stellaire niet-adiabatische pulsaties veroorzaakt door het κ–mechanisme treden op in zones waar waterstof of helium gedeeltelijk geïoniseerd is, of waar negatieve waterstofionen zijn. Een voorbeeld van zo'n zone is in RR Lyrae-sterren waar gedeeltelijke tweede ionisatie van helium plaatsvindt. Ionisatie van waterstof is waarschijnlijk de oorzaak van pulsatieactiviteit in Mira-veranderlijken, snel oscillerende Ap sterren en ZZ Ceti-sterren. In Beta Cephei-veranderlijken ontstaan pulsaties op een diepte waar de temperatuur een waarde van ongeveer 200.000 K bereikt die ook ijzer bevat. De toename van de opaciteit van ijzer op deze diepte wordt de Z bump genoemd, waar Z het astronomische symbool is voor elementen anders dan waterstof en helium.