Чем ярче Кифидис выглядит с Земли, тем легче измерить расстояние до него. Некоторые повара видны с Земли. Однако для более точных измерений это лучше всего делать в космосе.
Цефеиды
Космос — это невероятно огромное место. Точнее, 46 миллиардов световых лет во все стороны от нас! Но главное, что это лишь наблюдаемая часть. Поэтому ученые считают, что он гораздо больше.
Чтобы понять это, нужно уметь считать такие расстояния. Астрономия не стоит на месте и постоянно ищет новые пути. Помимо измерения смещений в красных и светлых исследованиях, ученые также используют класс звездных объектов, называемых переменными цефеидами.
Что такое цефеиды
Хаббл зафиксировал переменную звезду RS Korma
Переменные звезды — это звезды с переменной яркостью. Кифиды — это особый тип переменных. Их масса в 5-20 раз превышает массу Солнца. Но суть в том, что они пульсируют радиально и различаются по диаметру и температуре.
Самое приятное, что импульсы связаны с абсолютной яркостью, которая меняется в течение определенного периода (1-100 дней). Проектирование кривых блеска как функции размера и периода делает их похожими на плавники акулы — внезапные вершины, а затем опрокидывание.
Класс звезд получил наименование от звезд Дельта Цефея. Анализ спектра выявил изменения температуры от 5500 К до 6600 К, а также диаметра ~15%.
Использование цефеид в астрономии
Кифиды можно рассматривать как маяки в космосе. Связь между периодом колебаний и яркостью очень полезна для расчета расстояния до объектов в пространстве. Для этого используется вид: m — m = 5 log d -5, где m — размер явления (яркость), m — абсолютное значение, а d — расстояние от объекта до парсека. Переменные кейкапы можно наблюдать и измерять на расстояниях в 20 миллионов световых лет.
Причины яркости головы
Благодаря их яркости и видимости можно наблюдать за объектами вблизи них. Кифидис предоставляет полезный инструмент для вычисления протяженности Вселенной, напоминая о связи между периодами фотометрической степени.
Уменьшение радиуса звезды напрямую влияет на температуру ее поверхности. Например, уменьшение радиуса головки на 15% может повысить звездную температуру более чем на 1000 градусов Кельвина.
Цефеида
Кифиды — звезды с эфиром в десятки тысяч раз больше, чем у Солнца. Это желтые гипергалактики со средней температурой поверхности почти такой же, как у Солнца. Кифиды интересны прежде всего тем, что их яркость от одного до тысячи раз превышает яркость Солнца. Это связано с тем, что их яркость меняется строго по журналу от одного дня к месяцу. При максимальном блеске типичный Kefidis становится ярче на один-два размера. Это соответствует увеличению мощности излучения примерно в 2,5-6 раз по сравнению с минимальным великолепием.
Где их можно найти
На сегодняшний день в нашей галактике известны сотни шефов, и еще тысячи предстоит обнаружить в других галактиках. Благодаря Кифидису астрономы научились определять расстояния до других галактик. Кифидиса не случайно называют маяком Вселенной. Кифиды являются относительно новыми звездами и появляются в скоплениях звезд, которые значительно концентрируются и рассеиваются в направлении своего уровня в галактике. Напротив, другой тип пульсирующих переменных многочисленных звезд, звезды RR Лиры, составляют основную массу старых звезд. Их обилие на галактическом уровне незначительно, но они очень многочисленны в направлении центра галактики и являются самыми старыми звездными скоплениями в галактике, сферическими скоплениями звезд (возраст более 10 миллиардов лет).
Радиальные импульсы отвечают за изменение яркости головы. Атмосфера Кифидиса сжимается при расширении. Когда атмосфера звезды сжимается, она нагревается; когда она расширяется, она охлаждается. Голова видна в самой яркой точке, когда она относительно маленькая, но теплая. Изменения в Кифидисе — это не единственные изменения в яркости. Для неподвижных звезд можно определить скорость, с которой они движутся вдоль линии зрения (радиальная скорость). В вершине, как показывают наблюдения, радиальная скорость меняется и изменяется в течение того же периода времени, что и яркость. Звезда пульсирует, и вы можете видеть, как меняется скорость атмосферного слоя по сравнению с наблюдателем на Земле.
Чем полезны
Измеряя непостоянство яркости головы и радиальной скорости, можно точно определить размеры звезды и их изменения во время импульса. Ученые смогли определить взаимосвязь между периодом непостоянства головы и яркостью. Чем дольше период летучести, тем больше энергии высвобождает головка в пространстве в единицу времени. Рассчитав мощность излучения по соотношению между периодом и фотоном, можно определить расстояние от головы. Если он является частью звездной системы (скопление звезд, галактика), то расстояние от этой звездной системы.
Зная период жизни Кифидиса, можно определить и его возраст. В 1960-х годах советский астроном Ю. Н. Ефремов обнаружил, что чем длиннее голова, тем она моложе. Однако мы не считаем, что пульсирующее свечение переменных звезд строго изменяет журнал. Даже такие переменные, как китайская мойра, характеризующиеся очень нормальным поведением, не следуют точно за формой кривой блеска и длиной промежутка между максимумами от одного круга к другому.
Связь между периодом и степенью яркости можно объяснить тем, что оба эти параметра пропорционально увеличиваются с ростом массы. Чем выше второе значение, тем больше общее время жизни звездной группы, т.е. ее возраст. Поэтому все эти параметры имеют определенную степень корреляции между собой.
Происхождение названия
Название «кифидис» происходит от названия одноименной звездной дельты. Звездная величина этого небесного яркого тела изменяется от 3,6 до 4,3 баллов каждые пять дней.
Кифиды обычно являются гигантами и гипергигантами, принадлежащими к спектральным классам F и G. Эти звезды в тысячи раз ярче нашего Солнца и не всегда пропорциональны своей массе. Например, некоторые повара имеют массу, равную четверти массы Солнца. Но между ними есть гиганты, масса которых превышает массу нашей звезды в 40 раз. Кифиды часто являются двойными звездами, но есть и отдельные Кифиды, которые очень яркие.
Типы цефеид
Астрономы различают два типа голов. Население I возглавляет и население II. Первое население обычно встречается в рассеянных группах звезд. Эти звезды имеют относительно молодой возраст. Обычно их называют классическими кефами.
Впечатляющим представителем второй головы населения является wir Maiden. Звезды популяции II живут в рассеянных скоплениях, но звезды популяции II Кифидиса чаще встречаются в сферических скоплениях вблизи галактического центра. Их возраст выше, чем возраст звезд Населения II, но яркость значительно ниже.
Значимость в астрономии
Изменение яркости звезды V1 в галактике M31
Астрономы называют космические маяки Киффидиан. Причина в том, что эти объекты позволяют вычислить расстояния до удаленных светящихся объектов, особенно галактик. Это верно в следующих отношениях. Предположим, вы нашли голову в другой галактике. Первое, что необходимо сделать, это рассчитать период импульса, в течение которого можно измерить яркость звезды. Сравнивая последнюю с ее видимой яркостью, мы можем найти звезду и ее расстояние от галактики, в которой мы ее обнаружили.
ИР и мультимодальные кефы — это звезды, пульсирующие в двух или более различных периодах. Если периоды близки друг к другу, то в пульсе кефидии появляется пульс. Около половины кефов с периодами от двух до четырех дней являются диморфными.
Взаимосвязь между периодом и светимостью
В 1908 году была обнаружена корреляция между яркостью объектов в Магеллановых облаках и степенью яркости объектов в Магеллановых облаках. В 1913 году было установлено, что обнаруженные ранее зависимости почти везде одинаковы, так как эти мезиды имеют много общего с объектами, близкими к Солнцу. В то же время был введен и сам термин.
С тех пор параметры этой зависимости итеративно улучшались. Таким образом, в 1997 году на основе информации, полученной от Гиппарха, удалось обнаружить классические типы объектов. Показана зависимость между средним абсолютным значением в спектральном диапазоне и продолжительностью пульса в день. Кроме того, можно получить информацию о корреляции между различными зонами в 1996 году.
Данные представляются достаточными для того, чтобы сделать определенные выводы. Однако периоды и размеры звездных типов не могут быть идеально согласованы с этими отношениями. На это сильно влияет положение головы в зоне нестабильности, которое может быть выражено на основе цветового индекса. В 2007 году был изобретен новый человек с дополнительным индексом.
Связь между периодом и степенью яркости можно объяснить тем, что оба эти параметра пропорционально увеличиваются с ростом массы. Чем выше второе значение, тем больше общее время жизни звездной группы, т.е. ее возраст. Поэтому все эти параметры имеют определенную степень корреляции между собой.
Физическое объяснение феномена
Есть несколько важных аспектов, которые необходимо принимать во внимание.
Механизм пульсаций
Механизм импульса Кифидиса требует особого внимания. Как правило, светильники находятся в состоянии термодинамического равновесия. Это означает, что внутреннее давление газа и присущая ему легкая масса находятся в равновесии. Если этот баланс нарушается, звезда имеет тенденцию расширяться или сжиматься, в конечном итоге возвращаясь к прежним условиям путем многочисленных колебаний. Их продолжительность зависит от средней плотности объекта.
Если обычная звезда по какой-либо причине потеряет равновесие, она будет колебаться и в конце концов распадется. Во-вторых, наблюдения за такими объектами, как Кифидис, показали, что подобные явления требуют какого-то источника энергии. Затем в 1917 году Артур Эддингтон предположил, что он произошел от такого ресурса, как «механизм Каппа» или «клапан Эддингтона», который по наблюдениям напоминал тепловую машину. Это подтверждение было официально доказано Сергеем Зевакиным в 1953 году.
Механизм Каппа является основным фактором импульса. В дополнение к этому есть два второстепенных момента. Во-первых, слой ионизированного гелия характеризуется более низкой температурой, чем соседний слой. Это явление известно как «гамма-механизм». Второй фактор — механизм r, суть которого заключается в том, что при уменьшении звезды уменьшается ее площадь.
Эволюционный процесс звезды 5M⊙, проходящей через зону нестабильности.
Эволюционные характеристики
Во время эволюции легкого тела фактически наблюдаются изменения его параметров, например, его положения на графике. По мере истощения водородного материала в процессе синтеза приспособления светового тела увеличивается в размерах и происходит охлаждение. В конце концов, объект переходит из главной последовательности в категорию субгигантов. В это время в нестабильной области обнаруживается гигантская звезда, которая проходит через нее и временно превращается в чешую. Это занимает около 10^2-10 ^ 4 лет, что является коротким периодом для астрономических данных.
Затем звезда превращается в красную гигантскую звезду, и, если она обладает достаточной массой, на Солнце происходит термоядерная реакция. Этот процесс происходит часто. В конце концов, яркость входит в «голубую петлю». Судя по его массе, в этой точке он проходит через зону нестабильности примерно дважды и может оставаться там дольше, чем во время первого прохождения.
Вторая группа объектов Цефеид — это звезды низкой массы. Они развиваются по-разному. Можно выделить три основные подкатегории, соответствующие различным этапам процесса. После зажигания Солнца в центре звезды, она перемещается на ветвь, где светимость одинакова, а температурная характеристика зависит от массы и содержания металлов. Есть также раздел горизонтальной ветви с тестами на нестабильность, здесь также показаны импульсы.
Если яркость попадает на горячую секцию, импульс не генерируется. Когда запасы гелия в ядерной части исчерпаны, происходит расширение, за которым следует охлаждение, и звезда входит в асимптотическую гигантскую ветвь. В этом случае звезда становится переменной. Если она попадает в низкотемпературную область горизонтальной ветви, то бессимптомная область не пересекает зону нестабильности.
Значение феномена в астрономической науке
Учитывая вышеупомянутую взаимосвязь между периодом и яркостью, заголовок представляет собой типичную свечу. Это означает, что они часто используются в процессе определения расстояний до неба, хотя, как уже говорилось, точность не всегда максимальна. Поэтому они играют важную роль в процессе определения расстояний до удаленных объектов и в определении этого масштаба.
Между 1916 и 1918 годами ученые впервые смогли использовать капилляры для решения этой проблемы. Этим занимались такие эксперты, как HenrietteLeavitt, EinarHertzsprung и HarlowShepley. Сначала оценивались расстояния до ближайших скоплений, затем расстояния до более удаленных объектов и их групп, включая галактики.
Поэтому информация по этим вопросам особенно важна, так как ошибки в этих параметрах или в процессе их определения могут привести к глобальным астрономическим проблемам.
ИР и мультимодальные кефы — это звезды, пульсирующие в двух или более различных периодах. Если периоды близки друг к другу, то в пульсе кефидии появляется пульс. Около половины кефов с периодами от двух до четырех дней являются диморфными.
Природа переменности цефеид
Кифидис — яркий желтый гигант, гигант или сверхгигант в спектральных классах F и G. Его блеск колеблется от 0,5 до 2,0 m и изменяется в течение периода от 1 до 200 дней. Она в 10 3 — 10 5 раз ярче Солнца. Причиной летучести является пульсация внешнего слоя кефида, что приводит к периодическим изменениям радиуса и температуры света. В цикле пульсации звезда становится больше и холоднее, затем меньше и теплее. Большая светимость достигается при меньшем диаметре.
Зависимость светимости от периода классических цефеид выражается формулой — средняя абсолютная звёздная величина в жёлтых лучах,
Типы цефеид
Существует различие между двумя типами кефида. Это классические кефиды, которые относятся к молодому плоскому компоненту астрального населения Галактики I, и обломки типа Девы, которые относятся к более старому глобальному компоненту населения. Появляясь группами, головы W Девы появляются в сферических группах, и их яркость примерно в четыре раза (1,5 m) меньше, чем яркость классических голов.
Классические цефеиды являются проэволюционировавшими звёздами главной последовательности спектрального класса B с массами 3—12 солнечных. Периоды классических цефеид зависят не только от их масс, но и от возраста — по мере эволюции цефеиды её период уменьшается: для возраста ~10 7 лет период составляет около 50 суток, а для возраста ~10 8 лет — порядка суток.
Из-за отношения периодов хотинизма, головы используются как точки светила для определения расстояния. Эдвин Хаббл первым доказал существование объектов за пределами галактики, обнаружив несколько Кифидисов в Андромеде Млечного Пути и рассчитав расстояния до них.
Другим подобным типом пульсирующей переменной является переменная RR Лиры.
