Цефеиды — маяки космоса

Астрономы присвоили столь звучное и величественное название ряду пульсирующих звездных объектов Вселенной. Высокая степень яркости переменных светил и цикличность пульсации позволяют ученым использовать их параметры в расчетах. Одним из наиболее типичных цефеидов является известная Полярная звезда, служащая географическим ориентиром.

Что называется «цефеидами»?

Цефеиды представляют собой гигантские и небольшие звезды, светимость которых изменяется с определенной цикличностью. Несмотря на то, что пульсации подвержены только внешние слои этих космических гигантов, амплитуда изменения их величин может составлять до 30 %, от минимального размера до максимального. Существует несколько классов пульсирующих звезд, находящихся на разных этапах эволюционного развития.

Полярная звезда
Полярная звезда

История возникновения названия

Пульсирующие звезды сверкают из далеких просторов космоса, подобно лампочкам на новогодних елках. Особенности их поведения вызваны спецификой физических явлений, предположительно происходящих в недрах этих небесных тел. Первоначальное открытие переменной звезды произошло в 1783 году, когда ученый Э. Пиготт обнаружил переменную светимость у Гамма Орла, но не классифицировал, за неимением аналогий. Затем Дж. Гудрайком, в 1784 году, была открыта Дельта Цефея, которая и дала наименование целому типу звезд, отличающихся переменчивым блеском. У самой Дельта Цефеи светимость меняется, от 3,6 до 4,3 единицы, каждые пять земных суток. В настоящее время известно уже множество цефеид, а блеск некоторых из них доходит к Земле в течение 60-ти световых лет.

Природа цефеид

Естественные причины необычного поведения переменных звезд пока не исследованы досконально. Предположительно, мигание цефеид вызвано нарушениями взаимоотношений между гравитационным тяготением и давлением газов в их верхних слоях. Из-за перемены этих основных показателей, радиусы пульсирующих звезд периодически изменяются, то сжимаясь, то разворачиваясь во внешние стороны. Повторяющийся цикл изменения в параметрах, по аналогии привлек термин «пульсирующие звезды». В момент сжатия температура поверхности такого светила резко увеличивается, в соотношении: 15 % уменьшения диаметра равно повышению на 1000 градусов по шкале Кельвина. При уменьшении радиуса, раскаленная цефеида производит больше блеска, чем при своей максимальной величине.

цефеиды пульсации
Пульсации Цефеид

Физические характеристики

Нельзя судить по яркости цефеид об их настоящих размерах, так как две этих величины не связаны между собой. Переменные звезды, с величиной меньше нашего Солнца, иногда могут производить больше светимости, чем их гигантские собратья. Однако чаще всего, среди цефеид встречаются гигантские и даже супер-гигантские обитатели космического пространства, классификация которых относится к типам F и G. Самые большие из уже открытых звезд переменного типа имеют величину, равную 40 Солнцам. Астрономам известны цефеиды одиночного и двойного типов, на светимости которых количество никак не отражается. Интересна также особенность пульсации звезд, периодичность которой особым образом связана с их блеском: от его увеличения периода покоя возрастает интенсивность звездной светимости.

Дельта Цефея
Дельта Цефея

Типы цефеид

Из двух известных в астрономии типов переменных звезд, цефеиды 1-го населения относятся к более молодым космическим объектам. Их считают классическими представителями всего данного типа звезд. Как правило, их обнаруживают среди рассеянных скоплений обычных звезд. Более старыми считаются цефеиды 2-го населения. Они держатся ближе к центральным районам галактик, где наблюдаются шарообразные скопления различных светил. Сила их светимости более слабая, чем у молодых переменных звезд.

Значение в астрономической науке

Для астрономической науки, где многие параметры соотносятся с яркостью звезд, цефеиды имеют особое значение. Четкая периодичность пульсации позволяет вычислить величину светимости переменной звезды. Сравнивая это значение с ее блеском, можно вычислить расстояние до цефеиды, а заодно и ее галактики. Поскольку таких звезд в космическом пространстве не очень много, то данные, полученные с их помощью, позволяют производить и другие вычисления. Поэтому переменные звезды называют своеобразными маяками космоса.

Изменение блеска звезды V1 в галактике M31
Изменение блеска звезды V1 в галактике M31
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить