Cepheïde

Cepheïden zijn pulserende veranderlijke sterren die genoemd zijn naar hun prototype, de ster Delta Cephei. Voor deze sterren is een exacte relatie tussen de periode (frequentie) van de intensiteitsverandering en de absolute helderheid ontdekt door Henrietta Leavitt (de periode-lichtkrachtrelatie). De periode van een Cepheïde ligt tussen 1 dag en enkele maanden, bij Delta Cephei is dat 5,366 dagen. De magnitude van Delta Cephei wisselt tussen 3,6 en 4,3, het spectraaltype varieert dan van F5 tot G2. De bekendste Cepheïde is Polaris. De eerst bekende Cepheïde is Eta Aquilae waarvan de variabiliteit ontdekt werd op 10 september 1784 door Edward Pigott.

Lichtkromme van Delta Cephei

Er bestaan twee verschillende soorten Cepheïden met elk een andere relatie tussen periode en absolute lichtkracht, zoals in 1952 gevonden door Walter Baade: de klassieke Cepheïden (behorende tot Populatie I), en de Type II Cepheïden. Type II Cepheïden zijn variabele sterren met een periode tussen 1 en 50 dagen. Ze behoren tot Populatie II, en zijn dus oude, metaalarme sterren met een lage massa. Ze worden ingedeeld in verschillende subgroepen volgens hun periode. Sterren met periode tussen 1 en 4 dagen zijn BL Hercules sterren, die met een periode tussen 10 en 20 dagen zijn W Virginis sterren, en die met een periode groter dan 20 dagen worden RV Tauri sterren genoemd.

De volgende relatie tussen de periode van een Populatie I Cepheïde ${\displaystyle P}$ en zijn gemiddelde absolute magnitude ${\displaystyle M_{v}}$ is verkregen uit trigonometrische parallaxen voor 10 nabije Cepheïden met de Hubble Space Telescope:

${\displaystyle M_{v}=-2,43\pm 0,12(\log _{10}(P)-1)-(4,05\pm 0,02)\,}$

met ${\displaystyle P}$ gemeten in dagen. [1][2]

Door vergelijking met de schijnbare helderheid (magnitude) kan er daardoor een precieze afstand van de aarde tot de Cepheïde worden bepaald. Omdat Cepheïden ook in andere sterrenstelsels waargenomen worden kunnen ze daardoor worden gebruikt om de hubbleconstante te bepalen en daarmee de leeftijd van het heelal.

Locatie van Cepheïden in het Hertzsprung-Russelldiagram

In het Hertzsprung-Russelldiagram bevinden Cepheïden zich in de zogenaamde instabiliteitsstrip, samen met een aantal andere soorten variabele sterren.

Cepheïden moeten niet verward worden met Beta Cephei-veranderlijken, vroeg type sterren met korte periode en kleine amplitude.

Zie de categorie Cepheid variables van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.