Τα μεταβλητά αστέρια Cepheid - μια κατηγορία αστεριών που ποικίλλουν στη φωτεινότητα με την πάροδο του χρόνου - έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό για να βοηθήσουν στη μέτρηση αποστάσεων στην τοπική μας περιοχή του Σύμπαντος. Από την ανακάλυψή τους το 1784 από τον Edward Pigott, έγιναν περαιτέρω βελτιώσεις σχετικά με τη σχέση μεταξύ της περιόδου της μεταβλητότητάς τους και της φωτεινότητάς τους, και το Cepheids μελετήθηκε προσεκτικά και παρακολουθήθηκε από επαγγελματίες και ερασιτέχνες αστρονόμους.
Αλλά όσο προβλέψιμες είναι οι περιοδικές παλμοί τους, μια βασική πτυχή των μεταβλητών Cepheid δεν ήταν ποτέ καλά κατανοητή: η μάζα τους. Δύο διαφορετικές θεωρίες - η αστρική εξέλιξη και ο αστρικός παλμός - έχουν δώσει διαφορετικές απαντήσεις ως προς τις μάζες που πρέπει να είναι αυτά τα αστέρια. Αυτό που από καιρό χρειαζόταν για τη διόρθωση αυτού του σφάλματος ήταν ένα σύστημα έκλειψης δυαδικών αστεριών που περιείχε ένα Cepheid, έτσι ώστε οι τροχιακοί υπολογισμοί να μπορούσαν να αποδώσουν τη μάζα του αστεριού σε υψηλό βαθμό ακρίβειας. Τέτοιο σύστημα ανακαλύφθηκε επιτέλους και η μάζα του Cepheid που περιέχει υπολογίστηκε στο 1%, τερματίζοντας ουσιαστικά μια απόκλιση που επιμένει από τη δεκαετία του 1960.
Το σύστημα, που ονομάζεται OGLE-LMC-CEP0227, περιέχει μια κλασική μεταβλητή Cepheid (σε αντίθεση με ένα Cepheid τύπου II, η οποία είναι χαμηλότερης μάζας και παίρνει διαφορετικό εξελικτικό ίχνος) που κυμαίνεται σε διάστημα 3,8 ημερών. Βρίσκεται στο Μεγάλο Σύννεφο του Μαγγελάνου, και καθώς τα αστέρια περιστρέφονται μεταξύ τους σε διάστημα 310 ημερών, εκλείπουν το ένα το άλλο από την οπτική γωνία μας στη Γη. Εντοπίστηκε ως μέρος του πειράματος οπτικού βαρυτικού φακού και μπορείτε να δείτε από το ακρωνύμιο σούπα ότι αυτό αποδίδει το πρώτο μέρος του ονόματος, το μεγάλο Magellanic Cloud το δεύτερο και το CEP σημαίνει Cepheid.
Μια ομάδα διεθνών αστρονόμων με επικεφαλής τον Grzegorz Pietrzynski από το Universidad de Concepción, τη Χιλή και το Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, Πολωνία μέτρησαν τα φάσματα του συστήματος χρησιμοποιώντας το φασματογράφο MIKE στο τηλεσκόπιο Magellan Clay 6,5-m στο Παρατηρητήριο της Χιλής στο Παρατηρητήριο Las Campanas φασματογράφος που συνδέεται με το τηλεσκόπιο 3,6 μέτρων του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου στο La Silla.
Η ομάδα μέτρησε επίσης τις αλλαγές στη φωτεινότητα και το ελαφρύ κόκκινο και μπλε φως του φωτός από τα αστέρια καθώς περιστρέφονταν σε τροχιά μεταξύ τους, καθώς και τον παλμό του Cepheid. Λαμβάνοντας όλες αυτές τις μετρήσεις, κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα μοντέλο των μαζών των αστεριών που θα έδιναν την τροχιακή μηχανική του συστήματος. Στο τέλος, η μάζα που προέβλεπε η αστρική παλμική θεωρία συμφώνησε πολύ περισσότερο με την υπολογισμένη μάζα από εκείνη που προέβλεπε η αστρική θεωρία εξέλιξης. Με άλλα λόγια, αστρική παλμική θεωρία FTW !!
Δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους σήμερα σε μια επιστολή προς Φύσηκαι γράψτε στο συμπέρασμα της επιστολής: «Η υπερεκτίμηση των μαζών Cepheid από τη θεωρία της αστρικής εξέλιξης μπορεί να είναι η συνέπεια της σημαντικής απώλειας μάζας που υπέστησαν οι Cepheids κατά τη διάρκεια της παλμικής φάσης της ζωής τους - τέτοια απώλεια θα μπορούσε να συμβεί μέσω ακτινικών κινήσεων και σοκ στην ατμόσφαιρα. Η ύπαρξη ήπιας ανάμιξης εσωτερικού πυρήνα στον πρόγονο της κύριας ακολουθίας του Cepheid, ο οποίος θα τείνει να μειώσει την εκτίμηση της εξελικτικής μάζας του, είναι ένας άλλος πιθανός τρόπος να συνδυαστεί η εξελικτική μάζα των Cepheids με την παλμική τους μάζα. "
Οι μεταβλητές Cepheid παίρνουν τα ονόματά τους από το αστέρι Delta Cephei (στον αστερισμό Cepheus), το οποίο ανακαλύφθηκε από τον John Goodricke ως μεταβλητό αστέρι λίγους μήνες μετά την ανακάλυψη του Pigott το 1784. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι μεταβλητών αστεριών, και αν είστε Ενδιαφέρον να μάθει περισσότερα ή ακόμη και να συμμετέχει στην παρατήρηση και καταγραφή της μεταβλητότητάς τους, η Αμερικανική Ένωση Μεταβλητών Star Observers έχει πληθώρα πληροφοριών.
Πηγή: ESO, πρωτότυπο γράμμα της Φύσης
