Cepheiden
Cepheiden sind eine Art von sehr leuchtenden veränderlichen Sternen. Es besteht eine starke direkte Beziehung zwischen der Leuchtkraft eines Cepheiden und der Pulsationsperiode. Dies macht Cepheiden zu wichtigen Standardkerzen für die galaktische und extragalaktische Entfernungsskala.
Die Cepheiden-Variablen sind in mehrere Unterklassen unterteilt, die deutlich unterschiedliche Massen, Alter und Evolutionsgeschichte aufweisen:
- Klassische Cepheiden
- Typ-II-Kepheiden
- Anomale Cepheiden
- Zwerg-Kepheiden
Der erste bekannte Cepheid war Delta Cephei im Sternbild Cepheus, der 1784 von John Goodricke gefunden wurde. Delta Cephei ist von großer Bedeutung, weil seine Entfernung sehr gut bekannt ist, unter anderem dank der Tatsache, dass er sich in einem Sternhaufen befindet, und dank der präzisen Parallaxen des Hubble Space Telescope/Hipparcos.
Klassen
Klassische Cepheiden
Klassische Cepheiden (auch bekannt als Population-I-Cepheiden, Typ-I-Cepheiden oder Delta-Cephei-Variablen) pulsieren mit sehr regelmäßigen Perioden in der Größenordnung von Tagen bis Monaten. Klassische Cepheiden sind junge variable Sterne der Population I, die 4-20 Mal massereicher als die Sonne und bis zu 100.000 Mal leuchtender sind. Cepheiden sind gelbe Überriesen der Spektralklasse F6 - K2. Wenn sie pulsieren, ändern sich ihre Radien um ~25%. Für die längere Periode I Carinae bedeutet dies Millionen von Kilometern für einen Pulsationszyklus.
Typ-II-Kepheiden
Cepheiden vom Typ II (auch als Population-II-Cepheiden bezeichnet) sind variable Sterne der Population II, die mit Perioden zwischen 1 und 50 Tagen pulsieren. Cepheiden vom Typ II sind typischerweise metallarme, alte (~10 Giga-Jahre), massearme Objekte (~die Hälfte der Masse der Sonne). Cepheiden vom Typ II werden nach Perioden in mehrere Untergruppen unterteilt.
Cepheiden vom Typ II werden verwendet, um die Entfernung zum galaktischen Zentrum der Milchstraße, zu Kugelsternhaufen und Galaxien zu bestimmen.
Anomale Cepheiden
Eine Gruppe von pulsierenden Sternen auf dem Instabilitätsstreifen hat Perioden von weniger als 2 Tagen, ähnlich den RR-Lyrae-Variablen, aber mit höheren Helligkeiten. Anomale Cepheiden-Variablen haben Massen, die höher sind als Cepheiden vom Typ II, RR-Lyrae-Variablen und unsere Sonne. Es ist unklar, ob es sich um junge Sterne auf einem "umgedrehten" horizontalen Zweig, um blaue Nachzügler, die durch Massentransfer in binären Systemen entstanden sind, oder um eine Mischung aus beidem handelt.
Doppelmodus-Cepheiden
Bei einem kleinen Anteil der Cepheiden-Variablen wurde beobachtet, dass sie in zwei Modi gleichzeitig pulsieren, normalerweise im Grundton und im ersten Oberton, gelegentlich im zweiten Oberton. Eine sehr kleine Anzahl pulsiert in drei Modi oder eine ungewöhnliche Kombination von Modi einschließlich höherer Obertöne.
Fragen und Antworten
F: Was sind Cepheiden?
A: Cepheiden sind eine Art von sehr leuchtstarken veränderlichen Sternen.
F: Welche Beziehung besteht zwischen der Leuchtkraft eines Cepheiden und seiner Pulsationsperiode?
A: Es besteht ein enger direkter Zusammenhang zwischen der Leuchtkraft eines Cepheiden und seiner Pulsationsdauer.
F: Warum sind Cepheiden wichtige Standardkerzen für die galaktische und extragalaktische Entfernungsskala?
A: Cepheiden sind wichtige Standardkerzen für die galaktischen und extragalaktischen Entfernungsskalen, weil sie eine Beziehung zwischen Leuchtkraft und Pulsationsperiode aufweisen.
F: In welche Unterklassen werden die Cepheiden-Variablen eingeteilt?
A: Cepheiden-Variablen werden in klassische Cepheiden, Typ II Cepheiden, anomale Cepheiden und Zwerg-Cepheiden unterteilt.
F: Wer entdeckte den ersten bekannten Cepheiden?
A: John Goodricke entdeckte den ersten bekannten Cepheiden, Delta Cephei, im Sternbild Cepheus im Jahr 1784.
F: Warum ist Delta Cephei von großer Bedeutung?
A: Delta Cephei ist von großer Bedeutung, weil seine Entfernung sehr gut bekannt ist, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass er sich in einem Sternhaufen befindet, sowie auf die präzisen Parallaxen des Hubble Space Telescope/Hipparcos.
F: Wie kann die Expansionsrate des Universums gemessen werden?
A: Die Cepheiden sind eine von zwei Möglichkeiten, die Expansionsrate des Universums zu messen.
