Klassisk cepheid

Klassisk cepheid
VISTA views the Trifid Nebula and reveals hidden variable stars.jpg
Trifidnebulosan, eller Messier 20 och NGC 6514, i stjärnbilden Skytten. Den innehåller ett flertal cepheider.
Fasdiagram för Delta Cephei, en typisk klassisk cepheid som varierar inom intervallet 3,5 – 4,4 magnituder och perioden 5,4 dygn.

Den klassiska cepheiden, eller Delta Cephei-variabeln, är en typ av pulserande cepheidvariabel med regelbundna perioder som varierar från drygt några dagar till flera veckor, med amplituder från några tiondels till två magnituder.[1] Det var den första typen av cepheidvariabler som upptäcktes, därav namnet klassisk cepheid.

Stjärntyp

Detta är relativt unga och massiva stjärnor i population I som lämnat huvudserien och migrerat in i instabilitetsområdet i HR-diagrammet. De hittas främst i Vintergatans skiva och i öppna stjärnhopar.[3] Flertalet är av spektraltyp F vid maximum och spektraltyp G vid minimum.[4]

Undertypen DCEPS är en grupp som har symmetrisk ljuskurva med en amplitud under 0,5 magnituder och en period under 7 dygn.[1]

Historik

Cepheiderna är en viktig grupp variabler som används som standardljuskälla för avståndsbestämning inom vår galax och till andra närbelägna galaxer.[5] Den första upptäckten av en cepheidvariabel gjordes i september 1784 av Edward Pigott när han studerade stjärnan Eta Aquilae. Några månader senare upptäckte John Goodricke variabeln Delta Cephei som fick namnge fenomenet.[6][5]

Cepheiderna har en korrelation mellan logaritmen av sin period och sin absoluta magnitud.[7][8] Deras absoluta ljusstyrka kan därför uppskattas med stor noggrannhet utifrån perioderna via den så kallade period–luminositetsrelationen[9], som kommit att spela en avgörande roll för att bestämma avstånd i universum.[10] Denna upptäckt gjordes av Henrietta Leavitt[11][12] 1908 då hon undersökte variabler i det Lilla Magellanska molnet. Då dessa stjärnor befann sig på ungefär samma avstånd kunde hon härleda att de starkare hade längre period. Denna egenskap användes av Edwin Hubble 1924 för att bestämma avståndet till Andromedagalaxen.[13] Svårigheten med att kalibrera period/luminositets-förhållandet och att det finns två typer av cepheider (vilket var okänt vid den tiden) gjorde dock att han fick ett kortare avstånd än dagens accepterade värde.

De först upptäckta cepheiderna förs numera till en egen variabelkategori sedan den tysk-amerikanske astronomen Walter Baade på 1940-talet indelat cepheiderna i två olika populationer (klassisk och typ II). Cepheider av typ II är äldre svagare grupp II-stjärnor.[14] Klassiska cepheider och typ II-cepheider följer olika förhållanden mellan period och ljusstyrka. Ljusstyrkan hos klassiska cepheider är ungefär 1,5 magnituder högre. Baades upptäckt ledde till en fördubbling av avståndet till M31, och den extragalaktiska distansskalan.[15][16][17]

Klassiska cepheider har hjälpt astronomerna att klarlägga en hel del annat än de kosmiska avstånden, som till exempel solens höjd över det galaktiska planet och Vintergatans spiralstruktur.[18]

Prototypstjärnan

Prototypstjärnan Delta Cephei varierar mellan visuell magnitud +3,49 och 4,36 med en period av 5,366266 dygn.[19]

Några ljusstarka variabler

Den ljusstarkaste stjärnan på himlen bland de klassiska cepheid-variablerna är Polstjärnan (Alfa Ursae Minoris) i Lilla björnens stjärnbild. Här följer en lista med några av de ljusstarkaste. Prototypstjärnan Delta Cephei befinner sig där på fjärde plats.

Se även

Referenser

Noter

  1. ^ [a b c] Otero, S. A.; Watson, C.; Wils, P.. ”Variable Star Type Designations in the VSX” (på engelska). AAVSOs hemsida. American Association of Variable Star Observers. http://www.aavso.org/vsx/index.php?view=about.vartypes. Läst 16 augusti 2019. 
  2. ^ ”GCVS Variability Types” (på engelska). General Catalogue of Variable Stars. Russian Foundation for Basic Research, Sternberg Astronomical Institute, Moskva, Ryssland. http://www.sai.msu.su/gcvs/gcvs/iii/vartype.txt. Läst 31 juli 2019. 
  3. ^ Márcio Catelan, Horace A. Smith (2015) (på engelska). Pulsating Stars. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-40715-6. https://books.google.se/books?id=tFhVDwAAQBAJ&pg=PA233&dq=Pulsating+Stars&hl=sv&sa=X&ved=0ahUKEwjL-MuBiv_jAhVB-yoKHeOMDzEQ6AEILzAB#v=onepage&q=Pulsating%20Stars&f=false. Läst 13 augusti 2019 
  4. ^ ”Cepheid variable” (på engelska). britannica.com. Encyclopaedia Britannica. https://www.britannica.com/science/Cepheid-variable. Läst 13 augusti 2019. 
  5. ^ [a b] Glover 2002, s. 61.
  6. ^ Goodricke, J.; Bayer (1786). ”II. A series of observations on, and a discovery of, the period of the variation of the light of the star marked δ by Bayer, near the head of Cepheus. In a letter from John Goodricke, Esq. to Nevil Maskelyne, D.D. F. R. S” (på engelska). Philosophical Transactions of the Royal Society of London 76: sid. 48. doi:10.1098/rstl.1786.0002. Läst 31 juli 2019. 
  7. ^ Udalski, A.; Soszynski, I.; Szymanski, M.; Kubiak, M.; Pietrzynski, G.; Wozniak, P.; Zebrun, K. (1999). "The Optical Gravitational Lensing Experiment. Cepheids in the Magellanic Clouds. IV. Catalog of Cepheids from the Large Magellanic Cloud". Acta Astronomica. 49: 223. arXiv:astro-ph/9908317. Bibcode:1999AcA....49..223U.
  8. ^ Freedman, Wendy L.; Madore, Barry F.; Gibson, Brad K.; Ferrarese, Laura; Kelson, Daniel D.; Sakai, Shoko; Mould, Jeremy R.; Kennicutt, Jr., Robert C.; Ford, Holland C.; Graham, John A.; Huchra, John P.; Hughes, Shaun M. G.; Illingworth, Garth D.; Macri, Lucas M.; Stetson, Peter B. (2001). "Final Results from the Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant". The Astrophysical Journal. 553: 47–72. arXiv:astro-ph/0012376. Bibcode:2001ApJ...553...47F. doi:10.1086/320638
  9. ^ ”Period-luminositetsrelationen”. Nationalencyklopedin. Bokförlaget Bra böcker AB, Höganäs. https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/period-luminositetsrelationen. Läst 9 augusti 2019. 
  10. ^ ”Variabla stjärnor”. Nationalencyklopedin. Bokförlaget Bra böcker AB, Höganäs. https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/variabla-stj%C3%A4rnor. Läst 9 augusti 2019. 
  11. ^ Henrietta S. Leavitt (1908). ”1777 variables in the Magellanic Clouds” (på engelska). Annals of Harvard College Observatory 60: sid. 87-110. Läst 8 augusti 2019. 
  12. ^ Olds 2007, s. 141.
  13. ^ Hubble, Edward (1925). ”Cepheids in spiral nebulae” (på engelska). The Observatory 48: sid. 139–142. http://adsabs.harvard.edu/abs/1925Obs....48..139H. Läst 27 augusti 2019. 
  14. ^ Wallerstein, George (2002). "The Cepheids of Population II and Related Stars". Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 114 (797): 689–699. Bibcode:2002PASP..114..689W. doi:10.1086/341698.
  15. ^ Baade, W. (1958). "Problems in the determination of the distance of galaxies". Astronomical Journal. 63: 207. Bibcode:1958AJ.....63..207B. doi:10.1086/107726.
  16. ^ Allen, Nick. "Section 2: The Great Debate and the Great Mistake: Shapley, Hubble, Baade". The Cepheid Distance Scale: A History. Arkiverad från original 10 december 2007.
  17. ^ Freedman, Wendy L.; Madore, Barry F. (2010). ”The Hubble Constant” (på engelska). Annual Review of Astronomy and Astrophysics 48: sid. 673. doi:10.1146/annurev-astro-082708-101829. Läst 27 augusti 2019. 
  18. ^ Majaess, D. J.; Turner, D. G.; Lane, D. J. (2009). ”Characteristics of the Galaxy according to Cepheids” (på engelska). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 398: sid. 263. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.15096.x. Läst 27 augusti 2019. 
  19. ^ [a b] ”del Cep” (på engelska). The International Variable Star Index. AAVSO – American Association of Variable Star Observers. http://www.aavso.org/vsx/index.php?view=detail.top&oid=9066. Läst 27 augusti 2019. 
  20. ^ ”alf UMi” (på engelska). The International Variable Star Index. AAVSO – American Association of Variable Star Observers. http://www.aavso.org/vsx/index.php?view=detail.top&oid=37413. Läst 27 augusti 2019. 

Tryckta källor

  • Marget Olds (utgivningsansvarig) (2007). Astronomica – Galaxer – planeter – stjärnor – stjärnbilder – rymdforskning. Tandem Verlag GmbH (svensk utgåva). ISBN 978-3-8331-4371-7 
  • Linda K. Glover (2002) (på engelska). National Geographic Encyclopedia of Space. National Geographic, USA. ISBN 0-7922-7319-2 

Media som används på denna webbplats

VISTA views the Trifid Nebula and reveals hidden variable stars.jpg
Författare/Upphovsman: ESO/VVV consortium/D. Minniti, Licens: CC BY 4.0
This small extract from the VISTA VVV survey of the central parts of the Milky Way shows the famous Trifid Nebula to the right of centre. It appears as faint and ghostly at these infrared wavelengths when compared to the familiar view at visible wavelengths. This transparency has brought its own benefits — many previously hidden background objects can now be seen clearly. Among these are two newly discovered Cepheid variable stars, the first ever spotted on the far side of the galaxy near its central plane.
Delta Cephei lightcurve.jpg
Författare/Upphovsman: ThomasK Vbg, Licens: CC BY-SA 3.0
Phase lightcurve of variable star Delta Cephei.