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大多见于星系的旋臂

时间:2019-11-10    

  1912年,哈佛大学天文台的勒维特不雅测了小麦哲伦云中的25颗制父变星,发觉,它们的光变周期越长,视星等越大。因为小麦哲伦云离我们脚够遥远,恒星又很是稠密,此中每颗恒星到地球的距离都能够看做是近似不异的。因而勒维特发觉的光变周期取视星等的关系能够视为是光变周期取绝对星等的关系。

  周光关系(英文名:period-luminosity relation)指制父变星具有的光变周期和绝对星等之间的关系。归纳综合的说,就是制父变星的光变周期越长,其光度越大。

  制父变星因典型星仙王座δ 而得名。仙王座δ星最亮时为3.7星等,最暗时只要4.4星等,这种变化很有纪律,周期为5天8小时47分28秒。这称做光变周期。这类星的光变周期有长有短,但大多正在1至50天之间,并且以5至6天为最多。 光度极大时为F型星(中等温度的热星);正在光度极小时为G型星(像太阳那样比力冷的星)。典型星是仙王座δ。1784年约翰-古德利发觉了它的光变现象,1912年哈佛天文台的勒维特发觉了上述制父变星的周期-光度关系。制父变星现被分为两种性质分歧的类型:1、典范制父变星,其周期-光度关系很较着,具有1.5天到长达50天的光变周期,是比力年轻的恒星,大多见于星系的旋臂,属于星族Ⅰ。 2、为短周期制父变星,又称星团变星或天琴座RR型变星,光变周期短于一天,光变周期和光度之间没有较着的关系。因为天琴座RR型变星的绝对星等是不异的,因此也可用它们做为距离的。短周期制父变星属于星族Ⅱ,是大哥的恒星,位于的银核和银晕中。典范制父变星的绝对星等可按照它们的光变周期估出,一旦晓得绝对星等,变星的距离便可从绝对星等和视星等(可间接测得)算出。仙王座δ星最亮时为3.7星等,最暗时只要4.4星等,这种变化很有纪律,周期为5天8小时47分28秒。这称做光变周期。这类星的光变周期有长有短,但大多正在1至50天之间,并且以5至6天为最多。因为我国古代将“仙王座δ”称做“制父一”,所以天文学家便把此类星都叫做制父变星。人们熟悉的北极星也是一颗制父变星。科学家们颠末研究发觉,这些变星的亮度变化取它们变化的周期存正在着一种确定的关系,光变周期越长,亮度变化越大。人们把这叫做周光关系,并获得了周光关系曲线。因而,制父变星被人们誉为“量天尺”。如许,就找到了比力制父变星远近的方式:若是两颗制父变星的光变周期不异则认为它们的光度就不异。如许只需用其他方式丈量了较近制父变星的距离,就能够晓得周光关系的参数,进而就能够丈量遥远的距离。可是制父变星本身太暗淡,可以或许用来丈量的河外星系很少。其他的丈量遥远的方式还有益用天琴座RR型变星以及新星等方式。制父变星正在可见光波段,光变幅度0.1~2等。光变周期大多正在1~50天范畴内,也有长达一二百天的。

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  即便如斯,操纵现无数据,周光关系的斜率和零点仍然不克不及同时求出。 一般的周光关系斜率由Caldwell & Laney(1991)按照大麦哲仑星云中的88颗制父变星得出( ρ= -2.81 ± 0.06)。Laney & Stobie(1994)由大 小麦哲仑星云中的制父变星和内一些星团、星协中的制父变星,导出过另一个周光关系斜率 ρ = -2.87 ± 0.07。

  制父变星的光变周期取光度之间的一种关系。归纳综合地说就是制父变星的光变周期越长,其光度也越大。这种关系是美国哈佛大学天文台勒维特正在研究小麦哲伦云的25个制父变星时发觉的,用的是光变周期和视星等的数据。这些制父变星都位于统一个星系内,能够认为它们同地球有大致相等的距离,所以周期和视星等的关系就反映了周期和绝对星等的关系。后来的研究表白属于分歧星族的变星,其周光关系也不不异:

  能够通过制父变星的光变周期求得绝对星等,进而求出距离模数,最终求得制父变星的距离。这一方式普遍使用于丈量星团、近距离的河外星系的距离。

  (或称典范制父变星)和星族Ⅱ制父变星(或称室女W型变星),它们有各自的周光关系和零点,对不异的周期,前者的光度比后者小1.4等摆布。制父变星光谱由极大时的F型变到极小时的G~K型(见恒星光谱分类),谱线有周期性位移,视向速度曲线的外形大致是光变曲线的镜像反映。这意味着亮度极大呈现正在星体膨缩通过均衡半径的时辰(膨缩速度最大)而不是按凡是想象那样发生正在星体收缩到最小,因此无效温度最高的时辰,位相差0.1~0.2个周期。这种极大亮度掉队于最小半径的位相畅后矛盾,被注释为星面下薄薄的电离氢区正在脉动过程中跟辐射进行的彼此感化而惹起的现象。

  正在赫罗图中,大部门脉动变星位于一个狭长的不不变带上。制父变星位于这个不不变带的上部,光谱型为F到K型。制父变星的半径变化幅度不大,约为5%-10%,光度变化次要来自概况温度的变化,且取半径的变化位相相反,即半径最大光阴度最小,半径最小光阴度最大。当恒星演化到必然阶段,内部会呈现不不变性,引力和辐射压力会得到均衡,外部包层会呈现周期性的膨缩和收缩,但这个脉动不涉及恒星的焦点。正在一般环境下,恒星的欠亨明度κ取密度成反比,取温度的3.5次方成反比。当恒星的半径削减时,密度添加,温度升高,欠亨明度降低,导致能量的,使膨缩幅度减小。但制父变星正在脉动初期,恒星包层中存正在氦的部门电离区,半径减小时,温度根基不变,导致欠亨明度反而添加,能量接收,半径进一步减小。这就使得脉动的幅度越来越大。恒星正在演化过程中,正在赫罗图上可能数次穿越不不变带,正在一般恒星和制父变星之间不竭转换。

  周光关系的主要性正在于,只需发觉制父变星,便能够确定该星及该星所正在的恒星集团的距离。这是由于操纵周光关系能够从光变周期P推算绝对星等M,而视星等m则可间接丈量,于是距离r便可由公式lg r = (m - M + 5 - A) / 5 算得,上式中A为星际消光对视星等的影响。周光关系既简单又切确,因而它是测定内一些恒星集团的距离和临近的河外星系距离的主要方式。

  由视星等为绝对星等,需要处理周光关系的零点标定问题。1913年,白金会棋牌网站,丹麦天文学家埃希纳·赫茨普龙操纵视差法测定了中几颗较近的制父变星的距离,距离标准获得标定。1915年,美国天文学家沙普利成功处理了制父变星的零点标定问题。