更新时间:2023-03-26 18:48
在已发现的变星中,脉动变星占了一半以上,银河系中约有 200万个。脉动变星的周期可以相差很大,短的在一小时以下,长至几百天甚而10年以上。星等变化从大于10到小于千分之几都有。
根据亮度变化曲线的形状,脉动变星可分为规则的,半规则的和不规则的三种不同的类型。规则的,按亮度变化周期长短分为短周期造父变星(如天琴座RR变星),长周期造父变星(如经典造父变星);半规则的,亮度变化有一定规律但周期不定,或者平均亮度不变,如金牛座RV变星。
脉动变星的密度和绝对光度都与脉动周期有一定的关系,这些为研究恒星的物理本质和宇宙尺度提供了重要的依据。
在脉动变星中,最典型的是仙王座δ星,中名称为造父一。这是最引人注目的变星,它最亮时达到3.6等,最暗时达到4.3等。变光幅度约为0.7等。图3-3表示造父一的亮度变化曲线。从图中可以看到造父一变亮时很快,它上升支曲线比较陡,而变暗时却很缓慢,它下降支曲线比较平缓。上升段需时约1.5天,下降段需时约4天。
整个光变周期约为5.5天。由于这类变星的亮度变化周期稍长,大多数在1—80天,它的亮度变化也不太大,一般光幅大约在0.5—1.5等之间,类似于造父一变光情况的星,统称为造父变星。
通过光谱分析了解到,造父一的变光原因是星体在进行胀与缩的运动。如同一个橡皮球,当打气时,则球体膨胀变大;放气时,球体则收缩变小。星球通过不断地膨胀与收缩,产生脉动,故此类变星称为“脉动变星”。当造父变星的亮度最大时它的膨胀速度最大,产生温度也最高,发射着蓝色的光;当亮度极小时,它的收缩速度最快,产生的温度也最低,发射着白色光。随着亮暗的变化,温度也发生变化,因而光谱型也发生变化。
其他
除造父一变星类型外,还有短周期造父变星。它们的典型代表星是天琴RR。光变周期更短,一般从1.2小时到24小时之间。由于多在球状星团中发现,所以又称为球状星团型变星。
在周期的脉动变星中,有一颗叫蒭藁[gǎo]增二(鲸鱼座O星)的最著名。这颗星是在1596年,荷兰的法布里修斯观测鲸鱼座时,发现了一颗从未见到过的星,而且亮度较大是颗1等星。可是过了几个月,这颗星逐渐暗淡下来,最后消失不见了。他觉得奇怪,便称其为“怪星”。这颗星最暗时的星等为10等,一般在 6等以下的星星,肉眼很难看见。
1638年霍耳沃达第一次确认它的亮度变化,它的亮度变化周期介于320—370天之间,平均为 332天。这颗星亮度变化很大,从1等星降至10等之内。人们将这类变星称为长周期变星。它们光变周期一般在90—700天之内。
造父变星的研究对人们了解天体的远近起过巨大作用。它被作为“量天尺”用来测量星团、星系的距离。1912年,美国女天文学家勒维特将位于南半球人们能见到的小麦哲伦星云内25个造父变星,按周期长短排列成表。她意外地发现了它们相应的视星等也可按着顺序排列起来。也就是造父变星周期愈长,其光度(绝对星等)就愈大;光变周期愈短,其光度也就愈小。找到了光变周期与光度成正比关系。
这样,当我们发现一颗造父变星,只要观测出它的光变周期,就可以从图中找出它的平均绝对星等,再由观测测定出它的视星等,我们便可以求出这颗造父变星离我们的距离。用这个方法测定河外星系、星团距离便容易多了。