Delta Cephei — Cepheid-variabelstjerne og fundamental afstandskalibrator

Delta Cephei: essentiel Cepheid-variabel og fundamental afstandskalibrator — velkendt afstand fra HST/Hipparcos, pulsationer, stjernemasseudkast og stjernedannelse.

Delta Cephei (δ Cep, δ Cephei) er et binært stjernesystem omkring 887 lysår væk i det nordlige stjernebillede Cepheus, Kongen. På denne afstand er stjernens tilsyneladende magnitude reduceret med 0,23 som følge af gas og støv langs sigtelinjen.

Kort oversigt og nøgleparametre

Delta Cephei er den prototypiske cepheid-variabel og en af de vigtigste enkeltstjerner i astronomien, fordi dens afstand og egenskaber er særdeles velkendte — hvorfor den fungerer som en "fundamental afstandskalibrator". Vigtigste observationelle data (omtrentlige værdier):

• Pulsationsperiode: ca. 5,366 døgn (flere bestemmelser angiver 5,3663 dage).
• Variabel type: klassisk (type I) cepheidvariabel.
• Tilsyne‑ladende magnitude: varierer typisk fra omkring 3,5 til 4,3 (afhængigt af måling).
• Luminositet: cirka 2.000 gange Solens lysstyrke.
• Spektralklasse: skifter under pulsationen (typisk fra omkring F til G), hvilket afspejler temperaturvariationer.
• Radius og temperatur: stjernen udvider og trækker sig sammen ved hver pulsation; radius ligger i nærheden af nogle få dusin gange Solens radius, og effektiv temperatur varierer typisk med nogle få tusinde kelvin.

Betydning for kosmisk afstandsskala

Delta Cephei spillede en central rolle i kalibreringen af Leavitt‑relationen (period‑luminosity relation) for cepheider, som er nøglen til at måle afstande i Universet. Fordi dens afstand kan bestemmes med høj nøjagtighed — blandt andet takket være præcise Hubble Space og Telescope/Hipparcos-parallakser samt dens tilknytning til en tæt nok stjernehob — anvendes Delta Cephei ofte som en fundamental referencestjerne ved fastlæggelse af skalaen for ekstrafvinter distances og dermed også til bestemmelse af Hubbles konstant.

Fysik og pulsationsmekanisme

Delta Cephei er en klassisk cepheid, der pulserer som følge af indre processer, især den såkaldte κ‑mekanisme (ændringer i opacitet i lag af helium). Ved hver pulsationscyklus skifter stjernens radius, temperatur og lysstyrke. Disse pulsationer medfører også kraftig aktivitet i atmosfæren:

• Stjernen udsender stærk stjerneluft, og kombinationen af pulsering og stød i atmosfæren medfører massetab med en estimeret hastighed på (1,0 ± 0,8) × 10^-6 solmasser om året — svarende til Solens masse omtrent hvert millionte år.
• Uddrevet materiale bevæger sig med en hastighed på ca. 35 km s^-1 og danner et omgivende tåge- eller halo‑struktur.

Omgivelser og interaktion med det interstellare medium

Den udstødte gas fra Delta Cephei danner en tåge med en udstrækning på omkring 1 parsec i diameter centreret på stjernen. Observationer indikerer, at denne struktur indeholder mellem 0,07 og 0,21 solmasser af neutral brint, og at der er dannet et buechok, hvor stjernevinden kolliderer med det omgivende interstellare medium. Sådanne chokkbuer er vigtige, fordi de afslører både stjernens bevægelse gennem rummet og interaktionens energi- og masseudveksling.

Historie og observationer

Delta Cephei blev opdaget som variabel af John Goodricke i 1784 og var kun den anden cepheid, man kendte til på det tidspunkt. Siden da er den blevet grundigt overvåget både fra jordbaserede observatorier og med rumteleskoper. Den eneste cepheid, der ligger tættere på os, er Polaris, men Polaris' afstand og nogle detaljer om dens egenskaber har fortsat været genstand for debat, mens Delta Cephei ofte opfattes som en mere sikker kalibrator.

Binær natur og ledsagere

Delta Cephei er et binært system; tilstedeværelsen af en eller flere ledsagere er blevet påvist ved hjælp af spektroskopi og andre teknikker. Ledsagerne kan påvirke målingerne af stjernens egenskaber, og derfor undersøges systemet nøje for at sikre, at parametre som luminositet og afstand bliver korrekt aflæst ved kalibreringen af cepheidrelationer.

Afsluttende bemærkninger

Som prototypisk cepheid er Delta Cephei ikke blot interessant i sig selv, men dens velbestemte afstand og velundersøgte fysiske egenskaber gør den uundværlig for astronomer, der arbejder med kosmiske afstande, stjerners evolution og interaktion mellem stjerner og det interstellare medium.

Spørgsmål og svar

Sp: Hvad er Delta Cephei?

Spørgsmål: Hvem opdagede Delta Cephei?

Spørgsmål: Hvor langt væk er Delta Cephei?

Spørgsmål: Hvad gør Delta Cephei vigtig?

Sp: Hvilken type variabel stjerne er Delta Cephei?

Spørgsmål: Hvor meget lysstyrke udsender Delta Cepei sammenlignet med Solens lysstyrke?

Spørgsmål: Hvor meget masse indeholder den udviste gas fra delta cephie?

Søg efter bogstav