Cepheid-muuttuvia tähtiä - tähtiryhmää, jonka kirkkaus vaihtelee ajan myötä - on jo pitkään käytetty auttamaan etäisyyksien mittaamista paikallisella maailmankaikkeusalueellamme. Edward Pigottin vuonna 1784 löytöstä lähtien on tehty tarkennuksia niiden vaihteluajan ja valoisuuden suhteesta. Kepeidejä ovat tutkineet ja seuranneet tiiviisti ammatti- ja amatööri-tähtitieteilijät.
Mutta niin ennustettavissa kuin niiden jaksollisista pulsaatioista on tullut, Cepheid-muuttujien avainosaa ei ole koskaan ymmärretty hyvin: niiden massa. Kaksi erilaista teoriaa - tähtien evoluutio ja tähtien pulsaatio - ovat antaneet erilaisia vastauksia massoista, joiden näiden tähteiden pitäisi olla. Mitä tämän virheen korjaamiseen on jo kauan käytetty, oli pimennysjärjestelmä, joka sisälsi binaaritähtiä ja joka sisälsi kefeidin, jotta kiertoradan laskelmat voisivat tuottaa tähtimassan suurella tarkkuudella. Tällainen järjestelmä on vihdoin löydetty, ja sen sisältämän kefeidin massa on laskettu yhden prosentin tarkkuudella, ja se loppuu käytännöllisesti katsoen 1960-luvulta lähtien jatkuneeseen eroon.
Järjestelmä, nimeltään OGLE-LMC-CEP0227, sisältää klassisen kefeidimuuttujan (toisin kuin tyypin II kefeidillä, jonka massa on pienempi ja jolla on erilainen evoluutiorata), joka vaihtelee 3,8 päivän ajan. Se sijaitsee suuressa magelanilaisessa pilvessä, ja kun tähdet kiertävät toisiaan 310 päivän ajanjakson aikana, ne hämärtävät toisiamme näkökulmasta maan päälle. Se havaittiin osana optista gravitaation linssikokeilua, ja lyhennekeitosta näet, että tämä tuottaa nimen ensimmäisen osan, iso magelaani pilvi toisen ja CEP tarkoittaa Cepheid.
Ryhmä kansainvälisiä tähtitieteilijöitä, joita johtaa Grzegorz Pietrzynski, Universidad de Concepción, Chile ja Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, Puola, mittasivat järjestelmän spektrit MIKE-spektrografilla 6,5 metrin Magellan Clay-teleskoopilla Las Campanasin observatoriossa Chilessä ja HARPS: ssä. spektrografi, joka on kiinnitetty La Sillassa sijaitsevan Euroopan eteläisen observatorion 3,6 metrin kaukoputkeen.
Ryhmä mittasi myös tähtien valon kirkkauden, pienen punaisen ja sinisen siirtymän muutoksia kiertämällä toisiaan samoin kuin kefeidin pulssin. Kaikilla näillä mittauksilla he pystyivät luomaan tähteiden massoista mallin, jonka pitäisi tuottaa järjestelmän kiertoradan mekaniikka. Lopulta tähtien pulsaatioteorian ennustama massa sopi paljon enemmän laskettuun massaan kuin tähtien evoluutioteoria ennustaa. Toisin sanoen, tähtien pulsaatioteoria FTW !!
He julkaisivat tuloksensa tänään kirjeellä luonto, ja kirjoita kirjeen päätelmään: ”Cepheid-massojen yliarviointi tähtien evoluutioteorialla voi olla seurausta huomattavasta massan menetyksestä, jota kefeidit kärsivät elämänsä pulsaatiovaiheessa - tällainen menetys voi tapahtua radiaalisten liikkeiden ja iskujen kautta ilmapiiri. Kefeidin pääsekvenssin progenitorissa on lievää sisäistä ydinsekoitusta, jolla olisi taipumus vähentää sen evoluutiomassiarviota, on toinen mahdollinen tapa sovittaa kefeidien evoluutiomassa niiden pulsaatiomassan kanssa. "
Cepheid-muuttujat saavat nimensä tähtitieteestä Delta Cephei (Cepheus-tähdistössä), jonka John Goodricke löysi muuttuvaksi tähtiksi muutama kuukausi sen jälkeen, kun Pigott löysi v. 1784. Muuttuvia tähtiä on monen tyyppisiä, ja jos kiinnostunut oppimaan enemmän tai jopa osallistumaan niiden vaihtelevuuden havainnointiin ja rekisteröintiin, amerikkalaisella muuttuvien tähtihavaitsijoiden yhdistyksellä on runsaasti tietoa.
Lähde: ESO, alkuperäinen luontokirje
