认识著名的变星Delta Cephei

每隔5.36天,Delta Cephei就会按照精确的时间表将亮度加倍。它的亮度变化与其绝对亮度有关。了解这颗恒星如何帮助建立我们银河系和宇宙的已知距离尺度。

向下观看长而黑暗的隧道,灯光的亮度会降低。

就像黑暗隧道中的灯光一样,遥远宇宙中的恒星随着距离越来越远而变得越来越暗。由于造父变星以与自身固有亮度相关的速率脉动,因此揭示了它们自己的真实距离。图片通过 无话可说

在房屋形状的国王塞弗斯星座的东南角,’是一颗有趣的变星,叫做Delta Cephei。通过像钟一样的精确度,这颗微弱的恒星的亮度会增加一倍,逐渐减少到最小,然后每5.36天就会增加一倍。您可以 看到 它会在几天内发生变化。在黑暗的天空中,整个循环仅凭肉眼即可看到。这颗星星和其他类似的星星已经确保了重要地位 标准蜡烛 用于建立银河系和宇宙的规模。

Delta Cephei本身在天文学历史上占有很大的份额。一整类超级巨星–称为造父变星–以这颗星命名’s honor.

与Delta Cephei一样,造父变星会定期改变其亮度。时间范围大约为1到100天,具体取决于星级’s 亮度 要么 固有亮度。天文学家了解到–周期越长–恒星的固有亮度越大。这些知识是天文学用于探测广阔空间中距离的强大工具。

具有规则间隔的峰值和谷值的图形。

这个图–测量亮度随时间的变化–天文学家称之为光曲线。它’是Delta Cephei的光曲线,它可靠地像一个精美的钟一样,亮度翻倍,然后每隔5.366341天再次变暗。

造父变星如何帮助测量宇宙距离? 因为德尔塔·塞菲(Delta Cephei)和其他同类恒星之间的差异如此之大–并且因为它们的亮度变化周期与它们的固有亮度紧密相关–这些恒星可用于测量整个空间的距离。天文学家称可以这种方式使用的物体 标准蜡烛.

它是如何工作的?首先,天文学家仔细测量这些恒星的速度’脉动。不幸的是,距离很少– if any –造父变星距离足够近,可以直接测量 恒星视差。但是,造父变星在相对较近的星团中的近似距离已由星云间接确定。 光谱法 (有时被误称 光谱视差)。看了许多造父变星之后–并通过光谱法知道它们的近似距离–他们知道特定固有亮度的造父变星应该有多亮 距地球一定距离

有了这些知识,天文学家就可以在遥远的太空中观察这类恒星的脉动。他们可以演绎星星’固有的亮度,因为它们的脉动速率。然后,他们可以根据其视星等推断出距离更远的恒星的距离。因为光按照平方反比定律变暗,所以天文学家知道具有给定亮度(固有亮度)的恒星会 出现 在四倍的距离处,亮度为1/16,在八倍的距离处,亮度为1/64,在十倍距离处,亮度为1/100。

顺便说一下,为什么这些星星的亮度会变化?当恒星自身膨胀然后收缩时,这些变化被认为是实际的脉动。

造父变星的可见距离可达200​​0万 光年。最近的星系距离大约200万光年–最遥远的是 十亿 距离光年。所以这些星星不’不能使您跨越空间的距离更远。尽管如此,自从天文学家了解了它们脉动的秘密以来,这些恒星对天文学仍然至关重要。

天文学家 亨利埃塔·莱维特(Henrietta Leavitt) 在1912年发现造父变星变数。1923年,天文学家 埃德温·哈勃 用造父变星来确定 仙女座星云 实际上是一个巨大的银河系,超出了我们银河系的范围。这些知识使我们摆脱了单个星系的局限,并给了我们今天我们知道的广阔宇宙。

星座仙王座和仙后座的星图,上面标有Delta Cephei。

仙王座星座内星三角洲Cephei的位置。

我如何才能在夜空中发现Delta Cephei? 这颗星是 –永远在地平线之上–在美国的北半部。

即使这样,当它出现时,这颗星也更容易看到’s high 在 the northern sky on autumn 和 winter evenings. 您 can find Cepheus by way of the Big Dipper. First, use the Big Dipper “pointer stars” to locate 北极星,北极星。然后以拳头宽度越过北极星降落在Cepheus。

您’会看到国王塞弗斯星座靠近他的妻子女王卡西欧佩娅,她标志性的W形或M形星状使她成为两个星座的闪光点。他们’11月和12月的傍晚在北部的天空高高飞扬。

与星的星图在白色的黑色。

国际天文学联合会的图表显示了仙王座。

我如何观看Delta Cephei的亮度变化? 这个问题的真正答案是:时间和耐心。但是有两颗星在天空中停留在德尔塔·塞菲附近’s dome –Epsilon Cephei和Zeta Cephei–与Delta Cephei的低端和高端匹配’的亮度标度。这个事实应该可以帮助您观察Delta Cephei的变化。

因此,请回顾上面的图表,找到Epsilon和Zeta Cephei等恒星。在最微弱的时候,Delta Cephei与昏暗的恒星Epsilon Cephei一样暗淡。 Delta Cephei在最亮的时候与更明亮的恒星Zeta Cephei的亮度匹配。

玩得开心!

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底线:德尔塔·塞菲(Delta Cephei)恒星每隔5.36天就以时钟般的精度增亮和褪色。亮度变化的速度取决于星星’固有亮度。那’s全星如何以Delta Cephei命名–被称为造父变星–帮助天文学家测量距离。

布鲁斯·麦克卢尔