造父變星

造父變星（Cepheid，發音：/ ˈsɛfiːɪd / 抑是 / ˈsiːfiːɪd /）的成員是一種真光的變星，其變光的光度佮脈動的週期有非常強的直接關聯性。造父變星是建立河溪佮河外星系距離標尺的可靠而且重要的標準燭光。

造爸變星分做幾个仔子類，表現出節然無仝的量、年齡、佮演化歷史：古典造父變星、第二型造父變星、異常造父變星、佮矮仔變父變星。

造父變星的名稱源自在仙王座的仙王座 δ 星，佇一七八四年予人約翰・古德利克發現是一粒變星。因為這種的類型變星中予人確認的第一粒，啊若伊的中文名稱是造父一，因此號名。造爸一嘛是驗證周光關係時特別重要的一粒造爸變星，因為伊的距離是造父變星中上精確的，這愛歸功佇伊的成員攏有星團內底，而且會當對哈伯的太空召鏡 / 縛巴谷衛星得著可靠的視差。

分類

古典造父變星

古典造父變星（也叫做第一型造父變星，抑是仙王座 δ 型變星）以幾工至數個月的週期非常的有規律的脈動。古典造父是第一星族的變星，質量比日頭大四淋二十倍，發光度會當懸甲日頭的一百 , 空倍。造爸一是粒光譜類型做 F 六-K 二的黃巨星，伊咧膨脹之間的半徑變化達到數百萬 khí-looh（大約是長週期變星船底座 I 的百分之二十五）。

古典造父變星佇可見光波段光變幅度做零馮一到二个星等，上光譜型一般為 F 型，上暗時為 G 型抑是講 K 型，干焦變週期對一丈五工到五十工不等。但是嘛有例外的，比如講武仙座 BP 星的光變週期為八十三孵一工，小麥哲倫拜系內底嘛發現過光變週期長到兩百工的古典造父變星。

古典造父變星被用來測量本星系群內和以外星系的距離，而且是用來估計哈伯常數。古典造父變星也捌予人用來闡明咱銀河系的真濟特性，親像日頭位佇河溪盤面之上，佮河溪系佇本地的工夫結構。

出名的北極星勾陳一嘛是一粒造父變星，光變週期約是四工，光度變化幅度大約是零馮一个星等。

第二型造父變星

第二型造父變星（也叫做第二星族造父變星）是第二星族的變星，脈動的週期佇一丈五十工之間。第二型造父變星通常是貧金屬星，食老（～一百億冬）、低質量（～空吱五太陽質量）。第二型造父變星閣分做幾若个子群，拜咧一又閣四工的是 BL Her 子群、十二十工的是 W Vir 子群、週期超過二十工的是 RV Tau 子群。

第二型造父變星用來建立至河溪中心、球狀星團佮星系的距離。

共造爸變星

矮造父變星盾牌座 δ 變星。其他出名的矮仔造父變星包括五帝座一（獅仔座 β）佮王良一（仙后座 β）。織女星予人懷疑嘛是盾牌座 δ 變星，但是猶未當證實。

異常造父變星

牧夫座 BL 型變星（BLBOO，BL Boötis variable 抑是 ACEP）

一陣佇咧無穩定帶頂懸，週期少於二工的脈動變星，類似天琴座 RR 變星，但是光度較懸。異常造父變星的質量比第二型造父變星、天琴座 RR 型變星懸，嘛比咱的日頭的懸。閣無清楚𪜶是佇咧轉轉去水平分支的少年恆星，猶是聯星系中進行質量轉移的藍落隊星，抑是甚至是兩種無仝的混合。

雙模式造父變星（Double-mode Cepheids variable）

雙模式造父變星指顯示出不止一種脈動的模式的異常造父變星；通常有兩个週期：主拜為這二爿的七工，副週期通常為主週期的零被八倍。主要類型有 BCEP（B）， DSCT（B）， HADS（B）， SXPHE（B）， DCEP（B），天琴座 RR 型的子類由 RRD 型表示。

歷史

佇咧一七八四年九月十號，愛德華・皮戈特檢測著天鷹座 η 的光度變化，這是頭一粒予人描述的古典造父變星。猶毋過，這款造父變星煞用幾個月後由約翰・古德利克發現的變星造父一為代表。造父一的視星等上光是為三鋪七等，上暗時為四配四等等，干焦變週期做五工八點鐘四十七分二十八秒。古典造父變星的光度佮週期的關聯性是哈佛大學的亨麗愛塔・下維特於一九空八年調查了麥哲倫雲內成千上萬粒的變星所發現的。伊有發現，造爸變星的光變週期愈長，視星等愈細。伊利用麥哲倫雲中的造父變星確立了視星等和週期之間的準確關係，因為麥哲倫雲離阮有夠遙遠，恆星閣非常的密集，其中逐粒恆星到地球的距離攏會當看做是親像相仝的，所以下維特發現的光變週期佮視星等等的關係會當看做是光變週期佮絕對星等等的關係。由視星等轉化做絕對星等，需要解決禮拜光的關係的零點標定問題。伊佇一九一二年以二十五粒造父變星佮閣較進一步證據做伙發表。

佇咧一九一三年，丹麥天文學家埃納・赫茨普龍對造父變星做遐的研究，利用視差法測定矣河溪系內底離較近的幾粒造爸變星，標訂距離尺度。

佇咧一九一五年，美國天文學家哈羅・沙普利成功的解決了造父變星零點標定的問題，並使用造父變星訂出咱河溪系上頭先的這个大細佮形，以及日頭佇咧期間的所在。

一九二四年，愛德溫・哈伯計算仙女座大星系中某古典造父變星的距離，顯示伊毋是河溪系內底的成員。這解決矣島宇宙辯論所牽涉著的宇宙和星系敢是有同義字的問題，或者是河溪系只是組成宇宙的眾多星系的一个。

佇咧一九二九年，哈伯佮米爾頓・赫馬森結合由造父變星測量出距離的幾个星系，佮維斯托・斯里攀測量的星系退行速度，制定矣這馬講做哈伯定律的公式。𪜶發現講宇宙佇咧膨脹（參見：膨脹宇宙模型）。猶毋過，佇咧幾年前撨治・勒梅特已經提出這款的論斷。

佇彼个二十世紀中葉，佇將具有無仝款的屬性的造父變星分做無仝的類別了後，天文上影響真深的距離問題得著有效的解決。佇一九四空年代，沃爾特・巴德將造父變星分做兩个族群（古典佮第二型）。古典造父變星是少年的、質量較大的第一星族星，第二型造父變星著較老而且暗弱的第二星族星。古典造父變星佮第二型造父變星遵循無仝的週期佮亮度關係。平均來講，第二型造父變星的絕對星等比古典造父變星暗矣一刀五等（但是猶原比天琴座 RR 型變星光）。早期以造父變星對距離的量，因為無經意的透濫古典造父變星和第二型造爸變星，煞變足複雜的。沃爾特・巴德開創性的發現致使 M 三十一的距離增加四成，佮建立了河外星系的距離標尺。部份是因為天琴座 RR 的變光週期足短的，真早就予人確認是獨立的另外一種變星（大約是一九三空年代）。

以造爸變星測量距離無確定性

捆縛佇古典造父變星佮第二型造父變星之間，著距離測量的無確定因素主要是：禮拜光關係佇無仝通帶的本質，零點佮趨率的關係這兩个人攏會衝擊著豐度，以及光度計的汙染（透濫）佮衰減的變化規律（通常是未知的），攏會影響著造父變星測量的距離。所有遮的主題佇文獻內底攏有爭諍。

遮的字無解決的代誌已經致使哈伯常數的值（以古典造父變星建立）佇咧六十 km / s / Mpc 佮八十 khí-looh / s / Mpc 之間不等。解決此差異是天文學當今的首欲問題之一，因為宇宙學的宇宙參數受著哈伯常數值精確的制約佮影響。

脈動的動力學

佇赫羅圖內底，大部份脈動變星佇一个狹長的無穩定帶頂懸。造父變星位佇這个無穩定𤆬的頂懸，光譜型為 F 到 K 型。恆星咧演化過程當中，佇赫羅圖頂懸可能數次穿愈無穩定帶，正常恆星和造父變星之間不斷轉換。

這陣所接受的造父變星脈動解說叫做「愛丁做活門」，抑是「κ 機制」，現此時的希臘字母 κ（kappa）表示氣體的無透明度。

害去予認為是規个過程中上活跳的氣體：害去的溫度伊愈懸、電離的程度嘛愈大，抑若雙電離（欠缺兩粒電子的害去原子）害去比單電離去的害去閣較「透明」。在造父變星脈動循環上暗淡的部份，佇恆星外層的電離氣體並無透明，恆星輻射的能量無處釋放，便開始加熱氣體。

溫度上升帶來兩个影響：一 . 恆星開始膨起來、二 . 電離的程度增加。這个時陣氣體溫度綴咧膨脹降低，煞因為電離度升變閣較透明，允准較濟的輻射溜旋，就算是膨脹停止並開始收縮。這个過程一改閣一改重複著。

這个熱 ia̋n-jín 的脈動機制是亞瑟・愛丁頓佇一九一七年提出的（伊編寫一段造父變星的動力學），但是一直到一九五三年 S . A . Zhevakin 才害去的電離去親像一種 ia̋n-jín 的活門。

範例

古典造父變星：天鷹座 η、雙子座 ζ、劍魚座 β、御夫座 RT、北極星，和據以號名的造父一。北極星（勾陳一）是距離上近的古典造父變星。雖然這粒恆星展示出真濟特性，光變週期約是四工，光度變化幅度大約是零馮一个星等；毋過伊的距離猶是一个爭議足濟議題。
第二型造父變星：處女座 W 型變星和武仙座 BL。
共造爸變星：盾牌座 δ、鳳凰座 SX。
異常早爸變星包括：海翁座 XZ 和牧夫座 PL。

參考資料

外部連結

SEDS : Variable Stars
McMaster Cepheid Photometry and Radial Velocity Data Archive
American Association of Variable Star Observers
Stellar pulsation theory-Regular versus irregular variability

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