Почему изменяется блеск цефеид нередко цефеиды называют маяками вселенной почему

Цефеида

Цефеиды — звезды, мощность излучения которых в десятки тысяч раз больше, чем у Солнца. Это желтые сверхгиганты, температура их поверхности в среднем примерно такая же, как и у Солнца. Интересны прежде всего тем, что светимость цефеид меняется строго периодически — от суток до месяца. В максимальном блеске типичная цефеида становится ярче на одну — две звездные величины, что соответствует увеличению мощности излучения по сравнению с минимальным блеском примерно в 2,5—6 раз.

Где их можно найти

Сейчас в нашей Галактике известно несколько сот цефеид, еще несколько тысяч обнаружены в других галактиках. Благодаря цефеидам астрономы научились определять расстояния до других галактик. Не случайно цефеиды называют маяками Вселенной. Цефеиды — сравнительно молодые звезды, в Галактике они заметно концентрируются к ее плоскости и встречаются в рассеянных звездных скоплениях. А вот весьма многочисленные звезды другого типа пульсирующих переменных, звезды типа RR Лиры, в своем большинстве принадлежат к числу самых старых звезд. Их концентрация в галактической плоскости незначительна, зато этих звезд очень много в направлении на центр Галактики и в некоторых шаровых звездных скоплениях, являющихся самыми старыми известными в Галактике образованиями (их возраст превышает 10 млрд. лет).

Почему меняют светимость

Причина изменения светимости цефеид — радиальные пульсации. Атмосферы цефеид то расширяются, то сжимаются. При сжатии атмосфера звезды разогревается, а при расширении охлаждается. Мы видим цефеиду наиболее яркой, когда она сравнительно небольшая, но горячая. Пульсации цефеид проявляются не только в изменениях блеска. Для любой постоянной звезды можно определить скорость, с какой она движется вдоль луча зрения (лучевую скорость). У цефеид, как показали наблюдения, лучевые скорости меняются с тем же периодом, что и блеск: звезда пульсирует, и мы видим, как варьируют скорости атмосферных слоев относительно земного наблюдателя.

Чем полезны

Измеряя переменность блеска цефеиды и ее лучевой скорости, можно довольно точно определить размеры звезды и их изменения в ходе пульсаций. Ученым удалось определить взаимосвязь периода переменности цефеид и их светимости: чем больше период переменности, тем больше энергии цефеида излучает в пространство за единицу времени. Вычислив мощность излучения по зависимости период — светимость, можно определить расстояние до цефеиды, а если она входит в звездную систему (звездное скопление, галактику), то и расстояние до этой звездной системы.

Зная период цефеиды, можно определить и ее возраст. В 60-е гг. XX в. советский астроном Ю. Н. Ефремов установил: чем больше период цефеиды, тем она моложе. Однако не следует думать, что блеск любой пульсирующей переменной звезды меняется строго периодически. Даже переменные типа Миры Кита, характеризующиеся довольно регулярным поведением, в точности не повторяют форму кривой блеска и продолжительность интервала между максимумами от одного цикла к следующему.

Источник

Почему цефеиды называют маяками Вселенной?

Почему цефеиды называют маяками Вселенной?

Цефеиды – это особый тип так называемых регулярных переменных звезд. В поверхностных слоях цефеид нарушено равновесие сил тяготения и сил газового давления. Вследствие этого их радиусы периодически изменяются на 10–15 процентов, а температура – более чем на 1000 градусов. Вместе с этим периодически меняется и видимый блеск звезд. Цефеиды получили свое название от звезды-прототипа дельта Цефея, звездная величина которой меняется от 3,6 до 4,3 с периодом в 5,4 суток. Как было установлено в 1912 году, периоды изменения блеска цефеид тесно связаны с их светимостью. Указанная связь обусловила исключительное значение этих звезд для измерения внегалактических расстояний. Обнаружив цефеиду в другой галактике и замерив период ее пульсации, можно определить ее светимость (абсолютную звездную величину). Сравнив эту величину с видимым блеском (визуальной звездной величиной), можно оценить расстояние до цефеиды, а значит, и до галактики, в которой она находится. Вот почему цефеиды иногда называют маяками Вселенной.

Читайте также

Какие созвездия называют зодиакальными и почему?

Какие созвездия называют зодиакальными и почему? Зодиакальными называют 12 созвездий, расположенных вдоль видимого годового пути Солнца среди звезд: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. Небольшую часть своего пути (с 30 ноября

Что такое гольцы и почему их так называют?

Что такое гольцы и почему их так называют? Гольцы – это распространенное в Сибири название горных вершин, поднимающихся выше верхней границы леса, часто лишенных лесной растительности (голые горы) и обычно имеющих уплощенную (платообразную) форму. Широко известны

Почему Нидерланды называют также Голландией?

Почему Нидерланды называют также Голландией? Голландия – это провинция в составе Нидерландов, которая в XVI–XVIII веках была политическим и экономическим ядром государства. С тех пор история этой провинции настолько слилась с историей всей страны, что Нидерланды стали

Как давно ромашку называют ромашкой и почему?

Как давно ромашку называют ромашкой и почему? Этот хорошо известный цветок назвали ромашкой совсем недавно – немногим более двух веков назад. Раньше растения с белыми лепестками и желтой серединкой называли пупавками, поскольку в центре соцветия возвышается желтый

Почему морских свинок называют морскими?

Почему морских свинок называют морскими? Этих небольших грызунов, убежденных вегетарианцев, в XVI веке привезли из Южной Америки в Европу испанцы. Весьма миролюбивые и неприхотливые, они долгое время были спутниками мореплавателей. Очевидно, по этим причинам их и стали

Источник

От чего зависит изменение блеска цефеиды?

Благодаря очень большой светимости (в тысячи раз превышающей солнечную) цефеиды видны на очень большом расстоянии, а некоторые из них можно различить невооруженным глазом, например, Полярную звезду. Вы хотите узнать, в чем причина блеска Цефеид и почему их яркость изменяется? Свет звезд и переменный характер свечения обусловлен радиальными пульсациями атмосферы на поверхности цефеид, происходящими из-за разницы внутри газообразной среды. Эти астрономические тела изменяются в размерах. Пик яркости звезд наблюдается при максимальном сжатии.

Интенсивный блеск цефеид намного ярче солнечного света. Период пульсации большинства хорошо изученных звезд составляет 1–125 дней. За пределами нашей Галактики найдены цефеиды, которые могут пульсировать на протяжении 200 суток. Ниже мы подробнее рассмотрим, почему периодически изменяется блеск цефеид разных классов.

В чем причина изменения блеска цефеид с точки зрения науки

Впервые переменность блеска была зафиксирована Эдуардом Пиготтом при изучении Эта Орла – звезды, открытой в 1873 году. Пульсация звезд напрямую связана с изменением с нарушением баланса сил тяготения и газового давления в атмосфере. В ходе этого процесса изменяется размер астрономического тела – разница составляет 10–15%. Амплитуда пульсаций может достигать нескольких месяцев. Интенсивность колебаний во многом зависит от класса звезды: альфа-цефеиды являются самыми стабильными, а для w-цефеид наоборот характерна максимально высокая амплитуда. Теперь вы знаете, в чем причина изменения блеска цефеид и почему их яркость зависит от частоты пульсаций.

В 1912 году была подтверждена связь между амплитудой колебаний и светимостью звезд – чем чаще на поверхности астрономического объекта возникают пульсации, тем ярче излучаемое свечение. По периоду пульсации цефеиды астроном может определить светимость и расстояние до звезды, даже если та находится в другой галактике. В процессе колебаний также изменяется и температура вплоть до 1000 градусов или более. Теперь вы знаете, почему изменяется блеск цефеид и от чего зависит яркость астрономических тел, которые светят в десятки раз ярче главного светила Солнечной системы. В настоящее время ни астрономы, ни физики пока не предложили иных теорий, объясняющих возникновение блеска и изменения интенсивности светового потока.

Изображение с телескопа Хаббл. Источник изображения: NASA

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:

Обзоры оптической техники и аксессуаров:

Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:

Все об основах астрономии и «космических» объектах:

Источник

Цефеиды

Астрономы называют цефеиды маяками Вселенной, так как при помощи этих звезд можно точно рассчитать расстояние до отдаленных космических объектов.

Переменные звезды

Полярная звезда — классическая Цефеида

Цефеиды — это особый класс регулярных переменных звезд. Наиболее известной их представительницей является Полярная звезда, которая по сегодняшний день служит заблудившимся путникам ориентиром, показывая в северном полушарии точное направление на север.

Переменные звезды получили свое название благодаря тому, что их излучение субъективно воспринимается, как переменное – эти звезды, словно лампочки новогодней гирлянды, мигают нам из далеких глубин галактик. Их мигание вызвано рядом физических процессов, которые происходят внутри этих небесных тел. В астрономическом сообществе они широко известны, как природа переменности цефеид.

Природа переменности цефеид

Как мы уже говорили выше, мигание или пульсация цефеид вызвана рядом естественных физических процессов, которые до конца еще не выяснены астрономами.

Материалы по теме

Полярная звезда наш верный ориентир

Суть этих процессов сводится к тому, что в верхних слоях звезд нарушены процессы газового давления и тяготения, из-за чего радиус звезды периодически сжимается, что наблюдателем воспринимается не иначе, как пульсация.

Сжатие радиуса звезды прямым образом влияет на температуру ее поверхности. Так, уменьшение радиуса цефеиды на 15% способно вызвать увеличение температуры звезды более чем на 1000 градусов по Кельвину.

Вместе с изменением длины радиуса звезды, изменяется и ее звездная величина – блеск. При минимальном радиусе звезда излучает максимальное количество света, а с увеличением радиуса количество излучаемого света становится меньше.

Происхождение названия

Название «Цефеиды» происходит от наименования одноименной звезды Дельта Цефея. Звездная величина этого небесного светила меняется каждые пять дней в диапазоне от 3,6 до 4,3 единиц.

Физические характеристики

Цефеиды – это обычно гиганты и сверхгиганты, относящиеся к спектральным классам F и G. Эти звезды в несколько тысяч раз ярче нашего Солнца, что не всегда пропорционально их массе. Например, встречаются цефеиды масса которых составляет всего четверть солнечной. Однако есть среди них гиганты, вес которых превосходит массу нашей звезды в сорок раз. Часто среди цефеид встречаются двойные звезды, однако существуют и цефеиды-одиночки, которые также отличаются высокой степенью свечения.

Типы цефеид

Астрономы различают два типа цефеид: цефеиды населения І и населения ІІ. Цефеиды первого населения обычно обитают в рассеянных звездных скоплениях. Эти звезды имеют сравнительно молодой возраст. Их обычно называют классическими цефеидами.

Ярким представителем цефеид второго населения является W Девы. Если цефеиды населения І обитают в рассеянных звездных скоплениях, то цефеиды населения ІІ наиболее часто встречаются в шаровых скоплениях, расположенных вблизи галактического центра. Их возраст выше возраста звезд населения І, а свечение заметно ниже.

Значимость в астрономии

Изменение блеска звезды V1 в галактике M31

Астрономы называют цефеиды маяками Вселенной. Причина этого в том, что эти небесные тела позволяют вычислить расстояние к удаленным космическим объектам, в частности галактикам. Происходит это следующим образом. Допустим, вы обнаружили цефеиду в другой галактике. Первое, что вам нужно сделать – это вычислить период ее пульсации, благодаря которому вы сможете измерить светимость звезды. Сравнив последнюю величину с ее видимым блеском, можно узнать расстояние до звезды, а также до галактики, в которой вы ее обнаружили.

Интересные факты

1. Светимость цефеид напрямую зависит от периода их пульсации: чем больше период, тем интенсивнее светимость звезды;
2. Большинство цефеид можно увидеть невооруженным глазом. Многие из них удалены от Земли на расстоянии свыше 60 млн. световых лет;
3. Первая открытая астрономами звезда переменного типа – Дельта Цефея. В честь нее описанный выше класс звезд и получил свое название.

‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Цефеиды» title=»Цефеиды»>

Источник

Почему цефеиды называют маяками Вселенной и как ими пользуются астрономы

Интенсивная амплитуда колебаний светового излучения цефеид позволяет определять расстояние до них и использовать полученные данные в других расчетах. Именно по этой причине нередко цефеиды называют «маяками» Вселенной, почему астрономы наградили их таким красивым названием. Периодически на поверхности переменных звезд происходит нарушение равновесия тяготения и газового давления в атмосфере. В результате возникают пульсации, в ходе которых изменяется размер астрономического тела, возникают колебания температуры и интенсивности излучения. Установив связь между амплитудой и абсолютной яркостью, благодаря последней, можно вычислить расстояние до звезды.

В XX веке астроном Эдвин Хаббл (в его честь был назван один из самых известных телескопов) обнаружил Туманность Андромеды по свету переменных звезд и доказал, что наша Галактика – далеко не единственная звездная система во Вселенной. Полярная звезда, которая также является цефеидом, фигурирует во многих навигационных системах как один из основных ориентиров. Астрономические тела, встречающиеся во всех уголках космоса, в буквальном смысле были обречены стать своеобразными точками опоры и ориентирования при различных вычислениях. Нередко цефеиды называют маяками Вселенной и космоса, почему – ответ на этот вопрос очевиден: из-за очень высокой яркости и удобства использования их параметров в астрономических расчетах.

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:

Обзоры оптической техники и аксессуаров:

Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:

Все об основах астрономии и «космических» объектах:

Источник