造父變星是變星的一種,由於它具有確定的光變週期,通常用來測量恆星和星系到我們之間距離。
這類變星早在18世紀就已經被人類觀測到了,但直到1912年,哈佛大學天文臺的女天文學家勒維特整理了大小麥哲倫星雲中成千上萬顆變星,才發現了光度和週期之間具有關聯性,並確定視星等和週期之間的準確關係,稱為周光關係。
說下女天文學家勒維特,是位聾啞殘疾人,當時,哈佛天文學家愛德華.皮克林因為工作需要,招聘了一批聾啞人來整理大量的天文觀測資料(也許是薪水低的原因),勒維特非常心細耐心,最終透過研究25張來自大小麥哲倫星雲中造父變星照片,發現了周光關係,是天文學的重大發現之一。
造父變星這類恆星為什麼光度會隨時間有規律的變化呢?我解釋一下:
造父變星一般質量達到太陽的20-30倍左右,光度可以達到太陽的3萬倍,這類恆星處於其生命的中後期,因此,恆星外部和表層充滿大量的氦元素。氦原子大家知道,原子核由2個質子和2箇中子構成,原子核外有兩個電子。當溫度極高的情況下,氦核外兩個電子會脫離原子核的束縛,成為自由電子,稱為雙電離,電離後的氦層更容易吸收光輻射,因此,雙電離比單電離的透光性更差。當恆星表面氦處於雙電離時,由於透光性差所以恆星看起來比較暗,隨著氦吸收更多的光輻射,溫度上升,將恆星表層向外推送出去,恆星開始膨脹,膨脹導致溫度降低,氦可以捕獲一個電子,成為單電離,單電離比雙電離透光性好,恆星就開始變亮,隨著溫度的不斷降低,恆星在引力的作用下又開始收縮,導致溫度上升,氦又被雙電離,透光性變差,吸收更多的光輻射,迴圈重複。這就是造父變星的光變原理。
造父變星是變星的一種,由於它具有確定的光變週期,通常用來測量恆星和星系到我們之間距離。
這類變星早在18世紀就已經被人類觀測到了,但直到1912年,哈佛大學天文臺的女天文學家勒維特整理了大小麥哲倫星雲中成千上萬顆變星,才發現了光度和週期之間具有關聯性,並確定視星等和週期之間的準確關係,稱為周光關係。
說下女天文學家勒維特,是位聾啞殘疾人,當時,哈佛天文學家愛德華.皮克林因為工作需要,招聘了一批聾啞人來整理大量的天文觀測資料(也許是薪水低的原因),勒維特非常心細耐心,最終透過研究25張來自大小麥哲倫星雲中造父變星照片,發現了周光關係,是天文學的重大發現之一。
造父變星這類恆星為什麼光度會隨時間有規律的變化呢?我解釋一下:
造父變星一般質量達到太陽的20-30倍左右,光度可以達到太陽的3萬倍,這類恆星處於其生命的中後期,因此,恆星外部和表層充滿大量的氦元素。氦原子大家知道,原子核由2個質子和2箇中子構成,原子核外有兩個電子。當溫度極高的情況下,氦核外兩個電子會脫離原子核的束縛,成為自由電子,稱為雙電離,電離後的氦層更容易吸收光輻射,因此,雙電離比單電離的透光性更差。當恆星表面氦處於雙電離時,由於透光性差所以恆星看起來比較暗,隨著氦吸收更多的光輻射,溫度上升,將恆星表層向外推送出去,恆星開始膨脹,膨脹導致溫度降低,氦可以捕獲一個電子,成為單電離,單電離比雙電離透光性好,恆星就開始變亮,隨著溫度的不斷降低,恆星在引力的作用下又開始收縮,導致溫度上升,氦又被雙電離,透光性變差,吸收更多的光輻射,迴圈重複。這就是造父變星的光變原理。