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
Цефеиды
Вселенная – невероятно огромное место. Если быть точнее, то это 46 миллиардов световых лет в любую сторону от нас! Но главный момент в том, что это лишь наблюдаемая часть, поэтому ученые полагают, что она намного больше.
Чтобы в этом разобраться, необходимо уметь измерять такие дистанции. Астрономия не стоит на месте и постоянно ищет новые методы работы. Кроме замеров красного смещения и исследования света, ученые также пользуются классом звездных небесных тел, который называют переменные цефеиды.
Что такое цефеиды
Хаббл запечатлел переменную звезду RS Кормы
Переменными именуют звезды, чья яркость колеблется. Цефеидами называют особый вид переменных. Их масса в 5-20 превышает солнечную. Но суть в том, что они пульсируют в радиальном направлении и меняют диаметр и температуру.
Лучше всего то, что пульсации связаны с абсолютной яркостью, которая меняется в конкретные периоды (1-100 дней). Если строить кривую блеска в зависимости от величины и периода, то она напомнит плавник акулы – внезапный пик, а затем снижение.
Класс звезд получил наименование от звезд Дельта Цефея. Анализ спектра выявил изменения температуры от 5500 К до 6600 К, а также диаметра
Использование цефеид в астрономии
Можно воспринимать цефеиды как маяки Вселенной. Связь между периодом колебания и светимостью очень полезна для расчетов дистанций объектов в космосе. Для этого используют формулу: m – M = 5 log d – 5. Здесь m – видимая величина (светимость), М – абсолютная, d – дистанция к объекту в парсеках. Переменные цефеиды можно увидеть и измерить на удаленности в 20 миллионов световых лет.
Соотношение периода и светимости для цефеид
Благодаря яркости и видимости можно отследить объекты рядом с ними. Если вспомнить о связи периодичности и яркости, то в виде цефеид получим полезный инструмент для расчетов масштабов Вселенной.
Классы цефеид
Существует два главных подкласса цефеид: классические и цефеиды II типа. Первые – население I (богатые на металл), превосходящие солнечную массу в 4-20 раз и в 100000 раз ярче. Они регулярно пульсируют в течение нескольких дней или месяцев.
Это желтые яркие гиганты или сверхгиганты (F6-K2), чей радиус меняется в миллионы км во время пульсации. Классические применяют для вычисления дистанций к галактикам в пределах Местной Группы и за ее чертой.
Цефеиды II типа – бедные на металл. Период пульсации охватывает 1-50 дней. Их возраст составляет 10 миллиардов лет и достигают половины солнечной массы. Они также делятся на BL Геракла (1-4 дней), W Девы (10-20 дней), RV Тельца (более 20 дней). Ими пользуются, если нужно вычислить дистанцию к галактическому центру, шаровым скоплениям и соседним галактикам.
Есть также аномальные цефеиды. Их периодичность составляет 2 дня (как RR Лиры), но они светятся намного ярче. Превосходят цефеиды II по массе, но возраст остается неизвестным. Есть небольшой процент переменных, которые пульсируют одновременно в двух режимах – «цефеиды с двойным режимом».
Наблюдения за цефеидами
Впервые переменную звезду нашел Эдвард Пиготт 10 сентября 1784 года. Он наткнулся на Эта Орла. Через несколько месяцев Джон Гудрик находит Дельта Цефея.
В 1908 году переменные звезды исследовали в Магеллановых Облаках. Генриетте Левитт удалось найти связь между периодом и яркостью классических цефеид. Свои записи с периодами 25 переменных звезд она опубликовала в 1912 году.
Изменение яркости цефеиды V1 в Мессье 31
В 1925 году Эдвин Хаббл сумел установить расстояние между галактикой Млечный Путь и Андромедой. Это был важный шаг, ведь до этого многие полагали, что наша галактика уникальна и дальше ничего нет. После замеров дистанции между Млечным Путем и другими галактиками, а также объединив их с красным смещением Весто Слайфера, Хаббл и Милтон Хьюмасон смогли вывести закон Хаббла. То есть, они доказали, что Вселенная расширяется.
В 20-м веке ученые занимались классификацией цефеид и выводили формулы, по которым можно измерить расстояние. Этим занимался Вальтер Бааде, который в 1940-х гг. вывел разницу между классическим цефеидами и типом II, основываясь на их размере, уровне светимости и возрасте.
Ограничения цефеид
Эти небесные тела невероятно ценны, но и у цефеид, как переменных звезд, есть ограничения. Главное состоит в том, что связь периода и светимости у типа II может основываться на более низкой металличности, фотометрическом загрязнении и пока неизвестном эффекте, который газ и пыль оказывают на свет.
Это привело к тому, что постоянная Хаббла имела два разных значения, колеблющиеся между 60-80 км/с на 1 миллион парсеков. Современная космология пытается решить эту проблему, так как результат влияет на вычисление скорости расширения Вселенной и ее размера. Теперь вы знаете, почему цефеиды называют маяками Вселенной и используют для различных исследований.
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
- Светимость цефеид напрямую зависит от периода их пульсации: чем больше период, тем интенсивнее светимость звезды;
- Большинство цефеид можно увидеть невооруженным глазом. Многие из них удалены от Земли на расстоянии свыше 60 млн. световых лет;
- 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
Звезды-цефеиды, маяки вселенной.
Пользователи
172 сообщений
Откуда: термез
Кто: пенсионер
Возраст: 73
Звезды-цефеиды, маяки вселенной.
Периодические колебания гравитации цефеиды.
/// Из интернета.
Цефеиды представляют собой жёлтые яркие гиганты,
блеск которых изменяется с амплитудой в 0,5 до 2,0m и периодом 1—200 суток.
Они в 103—105 раз ярче Солнца. Амплитудой измеряется величина блеска.
Причиной переменности является пульсация внешних слоёв цефеид,
что приводит к периодическим изменениям радиуса и температуры их фотосфер.
В цикле пульсации звезда становится то больше и холоднее, то меньше и горячее.
Наибольшая светимость достигается при наименьшем диаметре.
Мигание или пульсация цефеид вызвана рядом естественных физических процессов,
которые до конца еще не выяснены астрономами.
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.
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. /// Из интернета.
umarbor.
Мое открытие, это реакция энергетического вещества в ядрах планет, звезд, галактик,
с потоком гравитационных частиц из космоса,
и получением в результате реакции магнитных частиц.
Около этой реакции максимальная скорость гравитационных и магнитных частиц.
Эта реакция при абсолютной максимальной температуре и светимости,
при максимальной плотности, мощности гравитационного и магнитного поля.
Эта кульминация в преобразованиях галактик, звезд, планет.
Этой реакцией легко и просто объясняется принцип работы Солнца, цефеидов, квазаров.
Гравитация звезды не зависит от её массы.
Разобравшись в принципе работы цефеид, поймете суть моего открытия.
Открытие универсальное, работает на всех объектах космоса.
Цефеиды. Как дышат звезды. 
Из космоса гравитационный поток частиц вступает в реакцию
с энергетическим веществом ядра звезды.
На смену израсходованным частицам поступают новые.
Так создается мощный поток гравитационных частиц.
В результате реакции выделяется много тепла и света,
а также образуются электромагнитные частицы.
Слабые магнитные и гравитационные потоки частиц, легко проходят сквозь друг друга.
Но на поверхности энергетического ядра, где идет реакция,
мощное магнитное поле, плотнее гравитационного поля.
Когда магнитных частиц образуется много, очень плотный слой магнитных частиц,
закрывает доступ гравитационным частицам к энергетическому ядру звезды.
Прекращается приток гравитационных частиц, прекращается реакция,
остывает оболочка, уменьшается температура и светимость, исчезает гравитация,
Без гравитации, оболочка и атмосфера звезды распухают,
устремляется вверх, увеличивая радиус звезды.
Но без доступа гравитационных частиц к энергетическому ядру,
прекращается создание магнитных частиц, их количество уменьшается.
Снова открывается доступ гравитационным частицам,
снова начинается реакция, увеличивается температура, светимость,
увеличивается мощность потока гравитационных частиц, увеличивается гравитация,
оболочка снова прижимается к энергетическому ядру, радиус звезды уменьшается. 
За два, три месяца диаметр меняется до 30 процентов.
Это миллионы километров. Это реальный наблюдаемый факт.
Это меняется гравитация, при неизменной массе.
Это нет зависимости гравитации от массы.
И так звезды живые, звезды дышат. Цикл от 1 до 200 суток повторяется.
Энергетическое вещество в ядрах планет, звезд, галактик,
вдыхает поток гравитационных частиц, выдыхает поток магнитных частиц.
Вокруг этой реакции максимальная скорость гравитационных и магнитных частиц.
Эта реакция при абсолютной максимальной температуре и светимости,
при максимальной плотности и мощности гравитационного и магнитного поля.
Эта кульминация в преобразованиях галактик, звезд, планет.
Цефеиды это классика. Но на других звездах это происходит по-разному.
Например, на Солнце этот процесс происходит на каждом участке отдельно.
Энергетическое вещество выбрасывается в корону в виде протуберанцев.
Внутри звезды энергетическое вещество, а не водород.
Гравитация осуществляется потоком гравитационных частиц,
а не законом всемирного притяжения.
Величина гравитации зависит от интенсивности потока гравитационных частиц,
а не от массы звезды,
иначе как объяснить циклические колебания величины гравитации.
Магнитные частицы рождаются в результате реакции
гравитационных частиц с энергетическим веществом звезды, планеты.
Источник