大家好，我是本文的作者，歡迎閱讀我的文章，先送你一個麼麼噠~能關注我就送你兩個麼麼噠~有一類恆星，在天文學中有著特殊地位，素有「量天尺」美譽，它們究竟是什麼呢？什麼是造父變星？1785年初，年僅19歲的英國天文學家古德裡克注意到仙王座星是一顆變星，這顆星在中國古代叫做造父一。這顆星 在極亮的時約有3.78等，隨後慢慢變暗， 4天後暗到.63等，然後亮度陡然增加，在1天零8小時後又達到了最亮的3.78等。這叫光變周期"，顯得非常穩定，確切地講是5. 33068。從有觀測記錄以來，造父一的光變周期只稍微變短了13秒而已。因為造父-的光變周期非常典型，因此後來就把這一類變星。
造父一的距離已經超過了三角視差法的有效範圍，不過對其亮度與視向速變卻可以從光譜中精確測定。首先從光譜中可以看出顏色變化，也就是輻射能量溫度的變化。造父一的亮度最亮時和最暗時差了近2倍，說明溫度變化了約1600C。從光譜中可以清晰地看到吸收線左右移動，即反映出視向速度的變化，這就是都卜勒效應在恆星光譜中的應用。視向速度就是恆星在與觀測者視線平行的方向上，向前向後移動的速度。通常用(+) 表示離我們遠去，(-) 表示向我們靠近。
很快天文學家就有了驚人的發現，這顆星的視向速度變化曲線與光變曲線是驚人地吻合，即速度最大時亮度也是最大。天文學家很快排除了食變星的可能。對食變星來說，一個周期內應該出現兩次亮度極大值，- 一次對應視向速度的極大值，一次對應視向速度的極小值。最後，脈動理論解釋了一切： 半徑增大，看起來恆星仿弗在向我們運動，半徑減小時就好像離我們遠去。這種速度變化在光譜中能看得很清楚。據測算，造父的平均半徑是450萬千米，是太陽的60倍，最大時半徑比最小時長出大約1000萬千米。
長期處於穩定狀態的恆星叫「主序星」，是指恆星處於流涕靜力學平衡和熱力學平衡狀態。恆星表面每秒鐘輻射損失的能量與其內部產生和傳遞出的能量處於平衡狀態；在恆星內部每一點上所受到的引力與壓力都是平衡的。這種狀態下恆星的質量、體積、光譜、亮度、溫度等等基本上都保持不變。在恆星整個生命周期中，絕大部分時間都屬於主序階段。恆星演化到晚期，內部平衡被打破，整個星體開始不穩定，各種物理參數都會發生變化，有的是周期性的，有的是不規則的。這些物理狀態裡最直觀的表現應該就是亮度。
不穩定的恆星就會表現為亮度的變化。亮度有變化的恆星就叫做變星。其中又可以分為脈動變星和爆發變星。顧名思義，爆發變星就是突然增亮的恆星，並不一定具有周期性的變化。脈動變星的機理有點類似氣缸活塞：當氣缸內外壓力達到平衡時活塞是不動的，而如果平衡被打破，在不存在任何摩擦力的情況下，活塞會進行向上向下的往復運動，缸內氣體的體積也會反覆膨脹和收縮。星體膨脹時有效溫度降低，輻射向紅外波段偏移，於是可見光的亮度就會顯得低一些。
1912年，女天文學家勒維特在研究了小麥哲倫星雲中25顆造父變星後得到新的結論：發現了-個驚人秘密：造父變星的光變周期越長， 光度就越大，基本呈現線性關係。這是她。這種光變周期與光度的關係簡稱為周光關係。光度，是恆星真正的發光本領，對應於絕對星等；視星等是肉眼直觀感受，對應的是所謂視亮度。將相同光度的恆星放在不同距離上，亮度自然會不一一樣。 勒維特測量的25顆造父變星都在同一區域，可以認為它們與我們的距離幾乎-樣。所以在不考慮距離因素的情況下，光變周期與視星等之間的光度之間的關係了。
造父變星在星系的外邊區域到處都有，果在某個星系或星團中觀測到一顆造父變星， 那麼恭喜你，獲得了一 把量天尺，因為你只要測-下光變周期或者說光譜，你就知道這顆變星離你多遠了，那麼它所在的星系或者星團有多遠了也知道。哈勃就是通過測量仙女座大星雲中的造父變星，確認了它是銀河系外獨立的星系。造父變星方法探測的距離大概是30Mpc，將近1億光年。好了，今天的內容就到這了，喜歡我的文章可以點讚加關注，我們明天再見。