Γιατί χρησιμοποιώ μεταβλητές cepheid για να μετρήσω τις αποστάσεις πολύ μακρινούς γαλαξίες;
* Σχέση φωτεινότητας περιόδου: Τα αστέρια μεταβλητών Cepheid έχουν μια πολύ προβλέψιμη σχέση μεταξύ της περιόδου παλμών τους (πόσο καιρό τους χρειάζεται να φωτίζουν και να μειώσουν) και την εγγενή φωτεινότητα τους (πόσο φως εκπέμπουν πραγματικά).
* βαθμονομημένη σχέση: Οι αστρονόμοι έχουν βαθμονομήσει με προσοχή αυτή τη σχέση παρατηρώντας τους cepheids στον δικό μας γαλαξία, όπου οι αποστάσεις μπορούν να μετρηθούν πιο άμεσα.
* απόσταση μέτρησης: Μόλις γνωρίζετε την περίοδο παλμού ενός cepheid, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη βαθμονομημένη σχέση φωτεινότητας περιόδου για να καθορίσετε την εγγενή φωτεινότητα του. Συγκρίνοντας την φαινομενική φωτεινότητα του (πόσο φωτεινό φαίνεται σε εμάς) στην εγγενή φωτεινότητα του, μπορείτε να υπολογίσετε την απόσταση του χρησιμοποιώντας το αντίστροφο τετράγωνο νόμο.
Εδώ είναι μια κατανομή της διαδικασίας:
1. Παρατηρήστε ένα αστέρι μεταβλητής cepheid σε ένα μακρινό γαλαξία.
2. Μετρήστε την περίοδο παλμών του.
3. Χρησιμοποιήστε τη βαθμονομημένη σχέση φωτεινότητας περιόδου για να καθορίσετε την εγγενή φωτεινότητα του.
4. Συγκρίνετε την εγγενή φωτεινότητα με την φαινομενική φωτεινότητα (πόσο φωτεινό εμφανίζεται από τη Γη).
5. Υπολογίστε την απόσταση χρησιμοποιώντας το αντίστροφο τετράγωνο νόμο.
Γιατί οι μεταβλητές cepheid είναι τόσο σημαντικές;
* μας επιτρέπουν να μετρήσουμε τις αποστάσεις σε γαλαξίες που είναι πολύ μακριά για να χρησιμοποιήσουν άλλες μεθόδους. Το Parallax (η φαινομενική μετατόπιση της θέσης ενός αστεριού ενάντια στα αστέρια του φόντου, καθώς η γη περιστρέφεται στον ήλιο) είναι χρήσιμη μόνο για σχετικά κοντινά αστέρια. Τα cepheids επεκτείνουν την προσέγγισή μας σε εκατομμύρια έτη φωτός.
* Παρέχουν ένα βασικό βήμα για τη μέτρηση ακόμη μεγαλύτερων αποστάσεων. Οι αποστάσεις που μετρήθηκαν με τη χρήση cepheids μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για τη βαθμονόμηση άλλων τυποποιημένων κεριών, όπως ο τύπος IA supernovae, το οποίο μπορεί να παρατηρηθεί σε ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις.
Περιορισμοί:
* Τα cepheids είναι σχετικά σπάνια και λιποθυμία Αυτό περιορίζει τη χρήση τους σε γαλαξίες που δεν είναι πολύ μακριά.
* Η σκόνη μπορεί να αποκρύψει το φως από τα cepheids. Αυτό μπορεί να δυσχεράσει τη μέτρηση της φαινομενικής φωτεινότητας τους.
Παρά τους περιορισμούς αυτούς, οι μεταβλητές Cepheid διαδραμάτισαν καθοριστικό ρόλο στην κατανόηση του σύμπαντος, επιτρέποντάς μας να χαρτογραφήσουμε τη δομή μεγάλης κλίμακας του Κόσμου και να εκτιμήσουμε το ποσοστό ηλικίας και επέκτασης.
