Pulzující cefeidy - proměnné hvězdy typu F, G a K

Cefeidy jsou pulzující proměnné hvězdy, které se využívají k měření vzdáleností ve vesmíru

Cefeidy jsou pulsující proměnné hvězdy s vysokou svítivostí a hmotností. Cefeidy jsou obří nebo nadobří žluté (oranžové) hvězdy spektrálního typu F nebo G, případně K. Jedná se o hvězdy v přechodném stádiu. Takovéto hvězdy (cefeidy) opouštějí hlavní posloupnost a míří do oblasti obrů.

Cefeidy jsou tedy hvězdy, které se nacházejí v nestabilní oblasti HR diagramu. V jejich jádrech byly spotřebovány zásoby vodíku a naopak stoupla koncentrace hélia vedoucí k zapálení jiných, vydatnějších typů termonukleárních reakcí. Hvězdy v takovémto přechodném období pulzují. Mění nejen svou jasnost a povrchovou teplotu, ale také průměr. Tyto hvězdy jakoby dýchaly…

Cefeidy jsou v některých monografiích zvané rovněž dlouhodobé cefeidy. Astronomové totiž rozlišují i krátkodobé cefeidy, které jsou označovány jako proměnné hvězdy typu RR Lyrae. A aby to nebylo příliš jednoduché, dělí se i cefeidy (dlouhodobé) na dva podtypy - klasické cefeidy a cefeidy typu W Virginis.

Čtěte také: UV Ceti, eruptivní proměnné hvězdy

Prototypem klasických cefeid (C delta) je hvězda delta Cephei v souhvězdí Cefea nacházející se ve vzdálenosti asi 273 pc. Delta Cephei mění svou jasnost od 3,5 po 4,4^m v periodě 5,4 dne. Jedná se o obří žlutobílou hvězdu s poloměrem 44× větším než je poloměr našeho Slunce. Svítivost je dokonce 2 000× vyšší než svítivost našeho Slunce.

Střední efektivní povrchová teplota hvězdy delta Cephei je 5 900 K a hmotnost 4,5 - 5,7 M_S. Během pulsací se mění spektrum hvězdy delta Cephei z F5 Ib po G1 Ib. Hvězda díky silnému hvězdnému větru ztrácí ročně obrovské množství hmoty, které astronomové odhadují na 10^-6 M_S za rok!

Jde o hvězdy ploché hvězdné populace I. Tyto cefeidy bývají bohaté na kovy a asi 4× jasnější než cefeidy II. typu. Cefeidy typu W Virginis (CW) patří do staré hvězdné populace II galaktického hala. Tyto cefeidy typu W Virginis mívají typickou periodu změn jasností 10 - 30 dní.

Obvyklá perioda změn jasnosti cefeid činí 1 - 50 dní, výjimečně i více. Nejčastěji mívají cefeidy periodu změn jasnosti (pulsací) 5 - 6 dní. Jsou však známy i cefeidy s periodou až 100 dní. Amplituda změn jasnosti cefeid se pohybuje v rozmezí 0,2^m až 2^m. Bezesporu nejznámější cefeidou je Polárka v Malém voze.

Mezi svítivostí a periodou cefeid existuje vztah, díky kterému je možné z periody cefeidy vypočíst její absolutní hvězdnou velikost. Proto jsou cefeidy používány jako tzv. standardní svíčky sloužící k měření vzdáleností kulových hvězdokup případně blízkých galaxií (do vzdálenosti okolo 4 Mpc). Podobně se jako standardní svíčky využívají novy a nebo supernovy.

Další související články: