Tutvuge kuulsa muutliku tähe Delta Cepheiga

Nagu tuled pimedas tunnelis, muutuvad kauge universumi tähed üha kaugemaks. Kuna nad pulseerivad kiirusega, mis on korrelatsioonis nende endi sisemise heledusega, paljastavad Cepheidi muutuvad tähed omaenda tõelised vahemaad. Pilt viimase sõna kaudu

Majakujulise tähtkuju Cepheus the King kagunurgas on intrigeeriv muutuv täht nimega Delta Cephei. Kellalaadse täpsusega kahekordistub see üsna nõrk täht heleduses, tuhmub miinimumini ja siis kahekordistub heledusega iga 5, 36 päeva järel. Näete, kuidas see päevade jooksul muutub. Kogu tsükkel on ainult pimedas taevas silmaga nähtav. See täht ja teised, nagu ta, on kindlustanud koha oluliste standardküünaldena galaktika ja universumi ulatuse määramiseks.

Delta Cephei ise on astronoomia ajaloos suur. Selle tähe auks on nimetatud terve klass ülitähtsaid tähti - neid nimetatakse Cepheidi muutujateks.

Nagu Delta Cephei, muudavad ka Cepheidi muutuvad tähed regulaarselt oma heledust. Ajavahemik võib olla vahemikus umbes üks kuni 100 päeva, sõltuvalt tähe heledusest või sisemisest heledusest . Astronoomid on seda teada saanud - mida pikem tsükkel - seda suurem on tähe sisemine heledus. Need teadmised on astronoomia võimas tööriist ulatusliku kosmose mõõtmiseks.

See graafik, mis mõõdab heleduse muutusi ajas, on see, mida astronoomid nimetavad valguskõveraks. See on Delta Cephei kerge kõver, mis sama usaldusväärselt kui peen kell kahekordistub heleduses ja tuhmub siis uuesti iga 5.366341 päeva järel.

Kuidas aitavad Cepheidi muutuvad tähed kosmilisi vahemaid mõõta? Kuna Delta Cephei ja teised selle klassi tähed erinevad niivõrd sõltuvalt - ja kuna nende heleduse muutuse tsükkel on nii tugevalt seotud nende sisemise heledusega, saab neid tähti kasutada kosmose kauguste mõõtmiseks. Astronoomid nimetavad objekte, mida saab sel viisil kasutada, tavalisi küünlaid .

Kuidas see töötab? Esiteks mõõdavad astronoomid hoolikalt nende tähtede pulsatsiooni kiirust. Kahjuks on vahemaad väga väheste - kui üldse on - Cepheidi muutlike tähtedega piisavalt lähedal, et mõõta otse tähtede parallaksi abil. Kuid Cepheidi muutujate ligikaudsed kaugused suhteliselt lähedal asuvates täheparvedes on kaudselt määratud spektroskoopilise meetodiga (mõnikord nimetatakse seda väärindatud spektroskoopiliseks parallaksiks ). Pärast paljude Cepheidi muutujate pulseerimist ja teades nende ligikaudseid vahemaid spektroskoopilise meetodi abil - teavad nad, kui eredalt peaks konkreetse sisemise heledusega Cepheidi muutuja nägema konkreetsest kaugusest Maast.

Selle teadmisega relvastatud astronoomid jälgivad selle täheklassi pulsatsioone kauges ruumis. Nad suudavad tuletada tähtede sisemise heleduse nende pulsatsiooni kiiruse tõttu. Siis saavad nad kauguse kaugemate tähtedeni järeldada nende nähtava suuruse järgi. Kuna valgus tuhmub ruudukujulise pöördvõrrandi järgi, teavad astronoomid, et antud heleduse (sisemise heleduse) täht näeks 1/16 heledaks neljakordse kauguse korral, 1 / 64. helendaks kaheksakordse vahemaa korral või 1/100 heledaks 10-kordse vahemaa tagant.

Miks muide on nende tähtede heledus erinev? Arvatakse, et variatsioonid on tegelikud pulsatsioonid, kui täht ise laieneb ja seejärel kahaneb.

Kefeidi varieeruvaid tähti võib näha kuni 20 miljoni valgusaasta kaugusel. Lähim galaktika asub umbes 2 miljoni valgusaasta kaugusel - ja kõige kaugemad on miljardite valgusaastate kaugusel. Nii et need tähed ei vii teid kosmose kauguste mõõtmisel kaugele. Ent kuna astronoomid õppisid tundma oma pulsatsiooni saladusi, on need tähed olnud astronoomia jaoks üliolulised.

Astronoom Henrietta Leavitt avastas Cepheidi muutujad 1912. aastal. Aastal 1923 kasutas astronoom Edwin Hubble Cepheidi muutuvaid tähti, et teha kindlaks, kas nn Andromeda udukogu on tegelikult hiiglaslik galaktika, mis asub meie Linnutee piiridest kaugemal. See teadmine vabastas meid ühe galaktika piiridest ja andis meile tohutu universumi, mida me täna tunneme.

Tähe Delta Cephei asukoht Cepheuse tähtkujus.

Kuidas saaksin Delta Cephei öises taevas märgata? See täht on ümmargune - alati horisondi kohal - USA põhjaosas.

Isegi siis on seda tähte palju lihtsam näha, kui ta on sügisel ja talvel õhtuti põhjataevas kõrgel. Cepheuse leiate Big Dippi kaudu. Esiteks kasutage Põhjatähe Polarise leidmiseks Big Dipperi “osutähti”. Seejärel hüpake Polarisest kaugemale rusika laiusega, et maanduda Cepheusele.

Näete oma naise, kuninganna Cassiopeia lähedal olevat kuninga Cepheus tähtkuju, tema allkirjaga W- või M-tähekujuline tähtede kuju, mis teeb temast kahe tähtkuju kiirendatud pildi. Nad asuvad kõrgel teie põhjataevas novembri- ja detsembriõhtuti.

Rahvusvahelise astronoomia liidu skeem Cepheuse tähtkujust.

Kuidas saaksin vaadata Delta Cephei heledust? Tõeline vastus sellele küsimusele on: aeg ja kannatlikkus. Kuid Delta Cephei lähedal taeva kuppel asuvad kaks tähte - Epsilon Cephei ja Zeta Cephei - vastavad Delta Cephei heledusskaala madalale ja kõrgele otsale. See fakt peaks aitama teil jälgida Delta Cephei muutumist.

Nii et vaadake tagasi ülaltoodud diagrammidele ja leidke tähed Epsilon ja Zeta Cephei. Kõige nõrgemal kohal on Delta Cephei sama tuhm kui heledam täht Epsilon Cephei. Oma kõige eredamalt sobib Delta Cephei eredama tähe Zeta Cephei heledusega.

Lõbutse hästi!

Alumine rida: täht Delta Cephei helendab ja tuhmub kellakujulise täpsusega iga 5, 36 päeva tagant. Heleduse muutumise kiirus on seotud tähe sisemise heledusega. Nii aitab terve täheklass Delta Cephei jaoks nimetatud tähtede klass - mida nimetatakse Cepheidi muutuvateks tähtedeks - astronoomidel mõõta vahemaid.