Що таке цефеїди і чому вони маяки всесвіту
Твитнуть в Twitter
Цефеїди - зірки, потужність випромінювання яких в десятки тисяч разів більше, ніж у Сонця. Це жовті надгіганти. Вони не належать ні до найгарячіших, ні до найхолоднішим зірок (температура їх поверхні в середньому приблизно така ж, як і Сонця). Блиск цефеїд змінюється строго періодично, періоди зміни блиску більшості цефеїд - від доби до місяця. У максимальному блиску типова цефеида стає яскравішим на одну - дві зоряні величини, що відповідає збільшенню потужності випромінювання в порівнянні з мінімальним блиском приблизно в 2,5-6 разів.
Зараз в нашій Галактиці відомо кілька сот цефеїд, ще кілька тисяч виявлені в інших галактиках. Завдяки цефеидам астрономи навчилися визначати відстані до інших галактик. Не випадково цефеїди називають маяками Всесвіту. Цефеїди - порівняно молоді зірки, в Галактиці вони помітно концентруються до її площині і зустрічаються в розсіяних зоряних скупченнях. А ось вельми численні зірки іншого типу пульсуючих змінних, зірки типу RR Ліри, в своїй більшості належать до числа найстаріших зірок. Їх концентрація в галактичної площини незначна, зате цих зірок дуже багато в напрямку на центр Галактики, в деяких кульових зоряних скупченнях, які є найстарішими відомими в Галактиці утвореннями (їх вік перевищує 10 млрд. Років).
Анімація, що показує зміну яскравості зірки RS Puppis протягом п'яти тижнів.
Причина мінливості блиску цефеїд - радіальні пульсації. Атмосфери цефеїд то розширюються, то стискаються. При стисненні атмосфера зірки розігрівається, а при розширенні охолоджується. Ми бачимо цефеиду найбільш яскравою, коли вона порівняно невелика, але гаряча. Пульсації цефеїд проявляються не тільки в змінах блиску. Для будь-якої постійної зірки можна визначити швидкість, з якою вона рухається уздовж променя зору (променеву швидкість). У цефеїд, як показали спостереження, променеві швидкості змінюються з тим же періодом, що і блиск: зірка пульсує, і ми бачимо, як варіюють швидкості атмосферних шарів щодо земного спостерігача. Вимірюючи змінність блиску цефеїди і її променевої швидкості, можна досить точно визначити розміри зірки і їх зміни в ході пульсацій. Вченим вдалося визначити взаємозв'язок періоду змінності цефеїд і їх світності: чим більше період змінності, тим більше енергії цефеида випромінює в простір за одиницю часу. Обчисливши потужність випромінювання по залежності період - світність, можна визначити відстань до цефеїди, а якщо вона входить в зоряну систему (зоряне скупчення, галактику), то і відстань до цієї зоряної системи. Знаючи період цефеїд, можна визначити і її вік. У 60-і рр. XX ст. радянський астроном Ю. М. Єфремов встановив: чим більше період цефеїд, тим вона молодша. Однак не слід думати, що блиск будь-пульсуючою змінної зірки змінюється строго періодично. Навіть змінні типу Міри Кита, що характеризуються досить регулярним поведінкою, в точності не повторюють форму кривої блиску і тривалість інтервалу між максимумами від одного циклу до наступного.