脈動變星

脈動變星

脈動變星,是指由脈動引起亮度變化的恆星,數量約有200萬個。這些變星亮度的變化,可能是由於恆星體內(自身的大氣層)一會兒膨脹,一會而收縮,這種周期性的變化而引起的。

恆星周期性的膨脹與收縮,必然引起恆星半徑周期性的增大與減小,恆星的表面積也周期性的增加與減少, 溫度和總輻射能量都發生變化,因而光度也周期性的增大與減小,看起來它的亮度也周期性的變亮與變暗。另外,其顏色,光譜型視向速度,有時還有磁場,也都隨之發生變化。

基本介紹

  • 中文名:脈動變星
  • 分類恆星
  • 類型:規則的,半規則的和不規則的
  • 數量:約有 200萬個
  • 代表:造父一、蒭藁增二
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現今發現

在已發現的變星中,脈動變星占了一半以上,銀河系中約有 200萬個。脈動變星的周期可以相差很大,短的在一小時以下,長至幾百天甚而10年以上。星等變化從大於10到小於千分之幾都有。
脈動變星

分類

根據亮度變化曲線的形狀,脈動變星可分為規則的,半規則的和不規則的三種不同的類型。規則的,按亮度變化周期長短分為短周期造父變星(如天琴座RR變星),長周期造父變星(如經典造父變星);半規則的,亮度變化有一定規律但周期不定,或者平均亮度不變,如金牛座RV變星。
脈動變星的密度和絕對光度都與脈動周期有一定的關係,這些為研究恆星的物理本質和宇宙尺度提供了重要的依據。

造父一

簡介

在脈動變星中,最典型的是仙王座δ星,中名稱為造父一。這是最引人注目的變星,它最亮時達到3.6等,最暗時達到4.3等。變光幅度約為0.7等。圖3-3表示造父一的亮度變化曲線。從圖中可以看到造父一變亮時很快,它上升支曲線比較陡,而變暗時卻很緩慢,它下降支曲線比較平緩。上升段需時約1.5天,下降段需時約4天。
整個光變周期約為5.5天。由於這類變星的亮度變化周期稍長,大多數在1—80天,它的亮度變化也不太大,一般光幅大約在0.5—1.5等之間,類似於造父一變光情況的星,統稱為造父變星。

脈動原理

通過光譜分析了解到,造父一的變光原因是星體在進行脹與縮的運動。如同一個橡皮球,當打氣時,則球體膨脹變大;放氣時,球體則收縮變小。星球通過不斷地膨脹與收縮,產生脈動,故此類變星稱為“脈動變星”。當造父變星的亮度最大時它的膨脹速度最大,產生溫度也最高,發射著藍色的光;當亮度極小時,它的收縮速度最快,產生的溫度也最低,發射著白色光。隨著亮暗的變化,溫度也發生變化,因而光譜型也發生變化。
其他
除造父一變星類型外,還有短周期造父變星。它們的典型代表星是天琴RR。光變周期更短,一般從1.2小時到24小時之間。由於多在球狀星團中發現,所以又稱為球狀星團型變星。

蒭藁增二

在周期的脈動變星中,有一顆叫蒭藁[gǎo]增二(鯨魚座O星)的最著名。這顆星是在1596年,荷蘭的法布里修斯觀測鯨魚座時,發現了一顆從未見到過的星,而且亮度較大是顆1等星。可是過了幾個月,這顆星逐漸暗淡下來,最後消失不見了。他覺得奇怪,便稱其為“怪星”。這顆星最暗時的星等為10等,一般在 6等以下的星星,肉眼很難看見。
1638年霍耳沃達第一次確認它的亮度變化,它的亮度變化周期介於320—370天之間,平均為 332天。這顆星亮度變化很大,從1等星降至10等之內。人們將這類變星稱為長周期變星。它們光變周期一般在90—700天之內。

研究意義

造父變星的研究對人們了解天體的遠近起過巨大作用。它被作為“量天尺”用來測量星團、星系的距離。1912年,美國女天文學家勒維特將位於南半球人們能見到的小麥哲倫星雲內25個造父變星,按周期長短排列成表。她意外地發現了它們相應的視星等也可按著順序排列起來。也就是造父變星周期愈長,其光度(絕對星等)就愈大;光變周期愈短,其光度也就愈小。找到了光變周期與光度成正比關係。
這樣,當我們發現一顆造父變星,只要觀測出它的光變周期,就可以從圖中找出它的平均絕對星等,再由觀測測定出它的視星等,我們便可以求出這顆造父變星離我們的距離。用這個方法測定河外星系星團距離便容易多了。

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