Cefeidy - pokaż mi, jak świecisz, a powiem ci, gdzie jesteś

Jedziemy samochodem. Dokąd? A na przykad w stronę Waszawy drogą krajową nr 8 z Wrocławia. Gorzej nie można? Nikt nie mówił, że będzie łatwo. Jedziemy więc i co pewien czas mijamy tablice informujące, ile jeszcze będzie trwał ten survival. A to że jeszcze 400 km zostało do stolicy, że jeszcze 300 itd. Czasem jest to prawda, a czasem nie (kierowcy pozdrawiają Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad), ale mniej więcej możemy się zorientować.
Podobne "tablice informacyjne" napotykamy w kosmosie. Istnieją obiekty, dzięki którym możemy określić odległość dzielącą nas od różnych, niezbyt dalekich galaktyk. Gdyby nam kiedyś przyszedł pomysł udania się z wizytą do zaprzyjaźnionej cywilizacji mieszkającej "po sąsiedzku" (np. w galaktyce Trójkąta, a co), wskazywałyby nam drogę do celu i pozwalały zmierzyć siły na zamiary. Te obiekty to potężne gwiazdy, nadolbrzymy: cefeidy.
Nazwa pochodzi od gwiazdozbioru Cefeusza, w którym takich gwiezdnych gigantów obserwuje się szczególnie dużo.
Cefeidy cyklicznie zmieniają swoje rozmiary i moc promieniowania, a co za tym idzie, również i jasność. W momencie największego rozdęcia, moc ich promieniowania osiąga najwyższe wartości, ale temperatura gwiazdy spada. Stają się czerwone. Po jakimś czasie z powrotem wracają do swoich pierwotnych rozmiarów, przy czym powrót trwa wolniej niż rozdęcie. Gwiazdy podczas jednego cyklu jaśnieją o 0,1-2 wielkości gwiazdowych, czyli dość znacznie.


Cefeida (powiększenie w kwadraciku) w galaktyce M100. Źródło

Znamy jasność absolutną tych nadolbrzymów (czyli jasność jaką miałoby ciało niebieskie widziane z odległości około 32 lat świetlnych - 10 parseków) i jest ona olbrzymia. Wynosi od -2 do -6 (w astronomii -6 to znacznie silniejszy blask niż -2). Dzięki relacji jasność absolutna-jasność obserwowana możemy dość dokładnie wyliczyć odległość, jaka nas dzieli od konkretnej cefeidy. Dlatego wiemy, jak bardzo są oddalone od nas galaktyki w promieniu około 20 megaparseków. Pulsujące nadolbrzymy są więc "świecami standardowymi", informują nas o odległościach tak jak tablice przy autostradzie (żebyśmy jeszcze te autostrady mieli).
"Zasięg" cefeid jest ograniczony. Do wyznaczania większych odległości służą supernowe, które są widoczne praktycznie z całego obserwowalnego Wszechświata. Problem w tym, że trzeba by zaobserwować wybuch, a nie jest to zbyt częste (raz na kilkadziesiąt lat). Z pomocą przychodzą gromady galaktyk. Wybiera się najjaśniejszą przedstawicielkę i w odniesieniu do niej wyznacza się odległości od jej towarzyszek. Mało to dokładne, ale lepsze niż nic.
Myślisz o połączeniu znaku drogowego i latarni morskiej? Mówisz: cefeida.

1 komentarze :