Очень важная звезда

В северном созвездии Цефей (которое сейчас – осенью – видно почти в зените) есть одна неяркая (~4^m) неразличимая в условиях городского светового загрязнения звёздочка. Вроде бы непримечательное светило; на всём небе есть почти полтысячи звёзд с бОльшим блеском.

На фотографии, полученной в Малой обсерватории Московского планетария (телескоп-рефлектор с зеркалом 0.4м, фильтры LRGB) изображена Дельта Цефея (δ Cep) — двойная звезда, удалённая от Солнечной системы приблизительно на 850-900 световых лет. Имеет собственное имя Альредиф или Аль-Радиф.

Дельта Цефея – звезда переменного блеска; он меняется в диапазоне от 3.5^m в максимуме до 4.4^m в минимуме с очень точно повторяющимся периодом в 5.366 суток. Цвет при этом изменяется от белого до чуть желтоватого. Чуть ниже на фотографии виден яркий спутник синевато-голубого цвета. Это горячая звезда спектрального класса B7. Благодаря различию в яркости и цвете пара выглядит очень красиво – особенно при визуальном наблюдении в телескоп! Спутник гравитационно связан с бОльшей звездой, имеет период обращения около полутысячи лет. Дельта Цефея светит в среднем в 2,000 раз ярче Солнца, а её спутник в 500 раз.

Почему же δ Cep названа важной? Даже очень важной? Причина в том, что Альредиф – это прототип целого класса переменных звезд, который так и называют – цефеиды. Ну и что же? Есть ведь ещё множество видов переменных звезд… Но вот у цефеид есть одно важное свойство, открытое в 1908 году астрономом Гарвардской обсерватории Генриеттой Ливитт. Изучая цефеиды в Магеллановых Облаках, она обнаружила явную зависимость периода изменения блеска от самого блеска (среднего). Цефеиды в Магеллановых Облаках были тем ярче, чем больше был период их блеска. При этом очевидно, что все они находятся приблизительно на одинаковом расстоянии от нас (поскольку принадлежат одному объекту).

Открытие зависимости период-светимость оказалось одним из важнейшим в истории астрономии. Учёные получили «стандартную свечу», измерив период и блеск которой, стало возможным определять расстояние до объекта, в состав которого они входят. А значит и понять физическую природу объекта. Именно открытие цефеид в Туманности Андромеды позволило окончательно доказать внегалактическую природу некоторых туманностей, что сразу в миллионы раз расширило границы Вселенной.

Все долгопериодические («классические») цефеиды – суть гиганты и сверхгиганты спектральных классов F и G. А значит эти «стандартные свечи» похожи скорее на яркие маяки. Маяки во Вселенной!

Причина изменения блеска – относительно небольшие (~10%) периодические изменения радиуса звёзд. Уменьшаясь в размере, цефеида квадратично теряет площадь излучающей поверхности. Но при этом растёт температура и, в соответствии с законом Стефана-Больцмана светимость меняется пропорционально T⁴.

Переменность Дельты Цефея обнаружил молодой английский астроном Джон Гудрайк в 1784г. Справедливости ради следует отметить, что первую переменную класса цефеид (η Орла) годом ранее открыл другой наблюдатель – Эдуард Пиготт.

Любопытный факт: всем известная Полярная звезда тоже является цефеидой!

На фотографии видно множество других звёзд послабее. Через созвездие проходит полоса Млечного Пути, так что обилие звёзд неудивительно. Некоторые из них дальше пары Дельта Цефея, некоторые ближе. Возможно, некоторые имеют обитаемые планеты, для жителей которых эти неприметные на фото звёздочки даже важнее первой из цефеид…