造父變星一類高光度周期性脈動(dòng)變星，也就是其亮度隨時(shí)間呈周期性變化。因典型星仙王座δ而得名。仙王座δ星最亮?xí)r為3.7星等，最暗時(shí)只有4.4星等，這種變化很有規(guī)律，周期為5天8小時(shí)47分28秒。這稱作光變周期。這類星的光變周期有長(zhǎng)有短，但大多在1至50天之間，而且以5至6天為最多。由于我國(guó)古代將仙王座δ稱作“造父一”，所以天文學(xué)家便把此類星都叫做造父變星。人們熟悉的北極星也是一顆造父變星。科學(xué)家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這些變星的亮度變化與它們變化的周期存在著一種確定的關(guān)系，光變周期越長(zhǎng)，亮度變化越大。人們把這叫做周光關(guān)系，并得到了周光關(guān)系曲線。以后在測(cè)量不知距離的星團(tuán)、星系時(shí)，只要能觀測(cè)到其中的造父變星，利用周光關(guān)系就可以將星團(tuán)、星系的距離確定出來(lái)。因此，造父變星被人們譽(yù)為“量天尺”。
1908-1912 年，美國(guó)天文學(xué)家勒維特在研究大麥哲倫星云和小麥哲倫星云時(shí)，在小麥哲倫星云中發(fā)現(xiàn)25顆變星，其亮度越大，光變周期越大，極有規(guī)律，稱為周光關(guān)系。由于小麥哲倫星云距離我們很遠(yuǎn)，而小麥哲倫星云本身和距離相比很小，于是可以認(rèn)為小麥哲倫星云中的變星距離我們一樣遠(yuǎn)。這樣，天文學(xué)家就找到了比較造父變星遠(yuǎn)近的方法：如果兩顆造父變星的光變周期相同則認(rèn)為它們的光度就相同。這樣只要用其他方法測(cè)量了較近造父變星的距離，就可以知道周光關(guān)系的參數(shù)，進(jìn)而就可以測(cè)量遙遠(yuǎn)天體的距離。造父變星本身亮度雖然巨大，但是不足以測(cè)量極遙遠(yuǎn)星系核天體，能]夠用來(lái)測(cè)量的河外星系較少，更遠(yuǎn)的星系用1a型超新星測(cè)量，這類超新星是白矮星吸積伴星物質(zhì)達(dá)到錢德拉錫卡極限后發(fā)生劇烈熱核反應(yīng)爆炸形成，內(nèi)稟廣度比較一致（但是仍有少量彌散，可用“菲利普斯關(guān)系”校正），成為造父變星的接力者。其他的測(cè)量遙遠(yuǎn)天體的方法還有利用天琴座RR變星等方法，但是天琴座RR變星亮度遠(yuǎn)小于造父變星，測(cè)量范圍比造父變星還小得多，精確性也不如造父變星，比較少用。
造父變星在可見光波段，光變幅度0.1～2等。光變周期大多在1～50天范圍內(nèi)，也有長(zhǎng)達(dá)一二百天的。
造父變星實(shí)際包括兩種性質(zhì)不同的類型：星族Ⅰ造父變星（或稱經(jīng)典造父變星）和星族Ⅱ造父變星（或稱室女W型變星），它們有各自的周光關(guān)系和零點(diǎn)，對(duì)相同的周期，前者的光度比后者小1.4等左右。造父變星光譜由極大時(shí)的F型變到極小時(shí)的G～K型，譜線有周期性位移，視向速度曲線的形狀大致是光變曲線的鏡像反映。這意味著亮度極大出現(xiàn)在星體膨脹通過平衡半徑的時(shí)刻（膨脹速度最大）而不是按通常想象那樣發(fā)生在星體收縮到最小，因而有效溫度最高的時(shí)刻，位相差0.1～0.2個(gè)周期。這種極大亮度落后于最小半徑的位相滯后矛盾，被解釋為星面下薄薄的電離氫區(qū)在脈動(dòng)過程中跟輻射進(jìn)行的相互作用而引起的現(xiàn)象。
古希臘哲學(xué)家亞里士多德曾經(jīng)認(rèn)為星空是永遠(yuǎn)不變的。但是到了1572年，第古·布拉赫宣布在天發(fā)現(xiàn)了一顆新星，這就是中國(guó)《明史稿》中的記載“明隆慶六年冬十月丙辰，彗星見于東北方，至萬(wàn)歷二年四月乃沒”所指的那個(gè)天體。時(shí)隔三十余年，開普勒又于1604年在蛇夫座中發(fā)現(xiàn)了一顆新星，這就是中國(guó)史籍中記載的出現(xiàn)在明朝萬(wàn)歷三十二年的尾分客星。這樣，“星空不變”的古老觀念被打破了，實(shí)際，公元前204年在牧夫座出現(xiàn)的一顆新星就被中國(guó)史書《漢書》記載了：“漢高帝三年七月有星孛于大角（牧夫座α），旬余乃入。”這是人類歷史對(duì)新星最早的記載之一。一顆典型的新星，起亮度在幾天之內(nèi)可以增加一萬(wàn)倍以，亮度的最大值可以維持幾個(gè)小時(shí)，然后再逐漸轉(zhuǎn)暗。轉(zhuǎn)暗的速度比增亮?xí)r的速度要慢的多。新星最亮的時(shí)候，其絕對(duì)光度可達(dá)太陽(yáng)光度的10萬(wàn)倍。只不過它的距離太遙遠(yuǎn)了，在地球的人們看來(lái)還是一顆星。新星爆發(fā)時(shí)釋放出的能量可達(dá)10^38焦。這意味著，它在幾百天中釋放的能量相當(dāng)于我們的太陽(yáng)在10萬(wàn)年中所產(chǎn)生能量的總和。根據(jù)對(duì)新星光譜的研究，天文學(xué)家們知道了關(guān)于新星的一些細(xì)節(jié)。新星爆發(fā)時(shí)，半徑會(huì)增加到太陽(yáng)半徑的100~300倍，而爆發(fā)結(jié)束后，體積卻又會(huì)縮小；爆發(fā)時(shí)，星殼無(wú)限制地向外膨脹，永遠(yuǎn)離開星核而去，變成了稀薄的星際介質(zhì)；爆發(fā)時(shí)恒星損失的質(zhì)量可達(dá)10^26千克，這差不多相當(dāng)于太陽(yáng)質(zhì)量的萬(wàn)分之一。
新星是亮度在短時(shí)間內(nèi)（幾小時(shí)至幾天）突然劇增，然后緩慢減弱的一類變星，星等增加的幅度多數(shù)在9等到14等之間。由于新星在發(fā)亮之前一般都很暗，甚至用大望遠(yuǎn)鏡也看不到，而一旦發(fā)亮后，有的用肉眼就能看到，因此在歷史被稱為“新星”。實(shí)際，新星不是新產(chǎn)生的恒星。一般認(rèn)為，新星產(chǎn)生在雙星系統(tǒng)中。這個(gè)雙星系統(tǒng)中的一顆子星是體積很小、密度很大的矮星，另一顆則是巨星。兩顆子星相距很近，巨星的物質(zhì)受到白矮星的吸引，向白矮星流去。這些物質(zhì)的主要成分是氫。落進(jìn)白矮星的氫使得白矮星“死灰復(fù)燃”，在其外層發(fā)生核反應(yīng)，從而使白矮星外層爆發(fā)，成為新星。新星爆發(fā)以后，所產(chǎn)生的氣殼被拋出。氣殼不斷膨脹，半徑增大，密度減弱，最后消散在恒星際空間中。隨著氣殼的膨脹和消散，新星的亮度也就緩慢減弱了下去。
聯(lián)邦內(nèi)的智慧生命，還在積極地表現(xiàn)著自己，對(duì)于天文危險(xiǎn)，絲毫沒有警覺。
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