متغیرهای قیفاووسی Cepheid variable

متغیرهای قیفاووسی (Cepheid) ستارگانی هستند که به‌طور دوره‌ای منبسط و منقبض می‌شوند و در پی آن روشن‌تر و کم‌نورتر می‌شوند. نام آن‌ها از ستارهٔ دلتا قیفاووس گرفته شده که در ۱۷۸۴ جان گودرایک تغییرات نورش را شناسایی کرد و نمونهٔ سرشناس این رده شد. این ستارگان معمولاً ابرغول‌های زرد با جرمی چند برابر خورشید هستند و بسیار درخشان‌اند، گاه هزاران بار نورانی‌تر از خورشید.

چرا قیفاووسی‌ها می‌تپند؟

لایه‌های بیرونی این ستارگان ناپایدارند. هنگامی که لایه‌ای از هلیوم یونیده شده، گرما را به دام می‌اندازد، ستاره منبسط می‌شود؛ پس از انبساط، لایه خنک و شفاف‌تر می‌شود، گرما رها می‌گردد و گرانش ستاره را دوباره فرو می‌کشد. این چرخه ده‌ها یا صدها بار در سال ادامه پیدا می‌کند. دورهٔ تپش بسته به ستاره از حدود یک روز تا چند ده روز است. این ستارگان از نوع ستاره متغیر هستند.

رابطهٔ دوره و درخشندگی

هنریتا سوان لیویت در اوایل سده بیستم، با بررسی قیفاووسی‌های ابر ماژلانی کوچک، کشف کرد که هر چه دورهٔ تپش ستاره بلندتر باشد، درخشندگی ذاتی آن بیشتر است. چون ستارگان ابر ماژلانی تقریباً در یک فاصله‌اند، این رابطه از مقایسهٔ نور ظاهری‌شان آشکار شد. با کالیبره کردن این رابطه برای ستارگان نزدیک، هر قیفاووسی دیگری با اندازه‌گیری دوره‌اش به شمعی استاندارد بدل می‌شود: درخشندگی واقعی‌اش را از دوره می‌دانیم و فاصله را از مقایسه با نور ظاهری به دست می‌آوریم.

نقش در گسترش جهان

ادوین هابل در دههٔ ۱۹۲۰ با یافتن قیفاووسی‌ها در کهکشان آندرومدا، ثابت کرد آن کهکشان بسیار دورتر از مرز راه شیری است. این نتیجه جایگاه کهکشان‌ها را به‌عنوان «جهان‌های جزیره‌ای» تثبیت کرد. قیفاووسی‌ها هنوز یکی از پله‌های مهم نردبان فاصله کیهانی و در اندازه‌گیری قانون هابل و نرخ انبساط جهان به کار می‌روند.

پرسش‌های رایج

### متغیر قیفاووسی چیست؟
متغیر قیفاووسی ستارهٔ تپنده‌ای است که درخشندگی‌اش در دوره‌ای منظم تغییر می‌کند. دورهٔ تغییر آن مستقیماً به درخشندگی واقعی‌اش مربوط است.

### چرا متغیرهای قیفاووسی برای اندازه‌گیری فاصله مهم‌اند؟
با اندازه‌گیری دورهٔ تپش یک قیفاووسی می‌توان درخشندگی واقعی آن را دانست و با مقایسه با نور ظاهری، فاصله‌اش را به دست آورد. بنابراین متغیرهای قیفاووسی مانند چراغ‌های با توان معلوم در فضا عمل می‌کنند.

### چه کسی رابطهٔ دوره و درخشندگی را کشف کرد؟
هنریتا سوان لیویت، اخترشناس آمریکایی، این رابطه را حدود سال ۱۹۱۲ منتشر کرد و راه را برای فاصله‌سنجی کهکشانی باز کرد.