Skip to main content

ตัวแปร Cepheid คืออะไร?

ในดาราศาสตร์ตัวแปร cepheid เป็นดาวแปรปรวนที่มีความสว่างเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่งในลักษณะปกติโดยปกติความดันภายนอกจากการหลอมรวมนิวเคลียร์ในศูนย์กลางของดาวนั้นมีความสมดุลโดยแรงดันภายในเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวและดาวยังคงอยู่ที่ขนาดและความสว่างคงที่ดาวแปรปรวนผ่านวัฏจักรของการขยายตัวและการหดตัวที่มีผลต่อความสว่างของพวกเขาในตัวแปร Cepheid ความยาวของวัฏจักรจะเพิ่มขึ้นด้วยความสว่างของดาวในวิธีที่คาดเดาได้ดังนั้นเมื่อวัดระยะเวลานักดาราศาสตร์สามารถบอกความสว่างที่แท้จริงของ Cepheid และจากความสว่างที่ชัดเจนบนโลกมันคือ.ดาวตัวแปรเหล่านี้เป็นเครื่องมือสำคัญในการวัดระยะทางไปยังกาแลคซีอื่น ๆ

คิดว่าดาวเหล่านี้ขยายและหดตัวในรอบปกติเนื่องจากคุณสมบัติของฮีเลียมซึ่งมีจำนวนมากเมื่อฮีเลียมถูกทำให้เป็นไอออนอย่างเต็มที่จะมีความโปร่งใสน้อยกว่าการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดความร้อนและขยายตัวเมื่อขยายออกไปมันจะเย็นลงและกลายเป็นไอออนน้อยลงดูดซับความร้อนและการหดตัวน้อยลงสิ่งนี้ส่งผลให้รูปแบบการขยายตัวและการหดตัวเป็นประจำโดยมีการเปลี่ยนแปลงแบบคู่ขนานในความสว่างมีช่วงเวลาตั้งแต่หนึ่งถึง 50 วัน

มีสองประเภทหลักของตัวแปร cepheidType I หรือ cepheids แบบคลาสสิกนั้นค่อนข้างเล็กและมีดวงดาวที่มีแสงสว่างสูงมีสัดส่วนที่ค่อนข้างใหญ่ขององค์ประกอบที่หนักกว่าซึ่งบ่งชี้ว่าพวกเขาเกิดขึ้นในภูมิภาคที่องค์ประกอบเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยการระเบิดของซุปเปอร์โนวาของดาวเก่าCepheids Type II นั้นมีอายุมากกว่าดาวส่องสว่างน้อยกว่าซึ่งมีองค์ประกอบหนักน้อยนอกจากนี้ยังมีเซเฟอิดที่ผิดปกติซึ่งมีวัฏจักรที่ซับซ้อนมากขึ้นและแคระเซเฟอิดcepheids คลาสสิกเนื่องจากความส่องสว่างที่มากขึ้นและรอบที่เรียบง่ายปกติมีประโยชน์มากขึ้นสำหรับนักดาราศาสตร์ในการกำหนดระยะทางกาแล็คซี่

การเปลี่ยนแปลงปกติในความสว่างและความสัมพันธ์คงที่ระหว่างความสว่างและความยาววัฏจักรถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์ Henrietta Leavitt ในปี 1908เธอกำลังศึกษาดาวเหล่านี้ในเมฆ Magellanic ขนาดเล็กกาแลคซีขนาดเล็กใกล้กับของเราเองคำว่าตัวแปร Cepheid มาจากหนึ่งในดาวที่ศึกษาโดย Leavitt เรียกว่า Delta Cepheiเนื่องจากเป็นไปได้ที่จะกำหนดความสว่างที่แท้จริงของตัวแปร cepheid จากช่วงเวลาของมันจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดระยะห่างจากความจริงที่ว่าปริมาณของแสงที่ถึงโลกนั้นเป็นสัดส่วนผกผันกับระยะทางไปยังแหล่งที่มาวัตถุที่มีความสว่างที่รู้จักนั้นเรียกว่า "เทียนมาตรฐาน"

การเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการคำนวณเหล่านี้สำหรับตัวแปร cepheid ภายในกาแลคซีของเราเองกับระยะทางที่คำนวณโดย Parallax ยืนยันว่าวิธีการทำงานCepheids Type I มีความสว่างมากถึง 100,000 เท่าของดวงอาทิตย์ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถตรวจพบได้โดยกล้องโทรทรรศน์ตามโลกในกาแลคซีอื่น ๆ ถึงประมาณ 13 ล้านปีแสงกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสามารถตรวจจับดาวเหล่านี้ได้ในระยะทาง 56 ล้านปีแสงตัวแปร Cepheid ให้การยืนยันในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ว่าจักรวาลขยายออกไปได้ดีกว่ากาแลคซีของเราซึ่งเป็นเพียงหนึ่งในหลาย ๆ

ดาวเหล่านี้ยังให้หลักฐานที่แข็งแกร่งเป็นครั้งแรกว่าจักรวาลกำลังขยายตัวในปีพ. ศ. 2472 เอ็ดวินฮับเบิลเปรียบเทียบการวัดระยะทางกับกาแลคซีจำนวนหนึ่งที่ได้รับโดยใช้ตัวแปร cepheid และการวัด Redshift ซึ่งระบุว่าพวกเขาถอยห่างจากเราเร็วแค่ไหนผลการศึกษาพบว่าความเร็วที่กาแลคซีกำลังลดลงนั้นเป็นสัดส่วนกับระยะทางของพวกเขาและนำไปสู่การกำหนดกฎหมายของฮับเบิล