2011年1月12日 星期三

L2L知識探索網天文速報_20110112_搖曳閃爍的「標準燭光」?!

  造父變星(Cepheids)被用來當作標準燭光(standard candle)已經好幾十年了,但天文學家根據史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的觀測發現,造父變星會逐漸損失質量,進而影響所測量到的距離!

  宇宙距離尺度(cosmic distance ladder)是由一盞又一盞的標準燭光構成,而其中做為基石的標準燭光就是造父變星。大尺度的標準燭光,必須以前一個小尺度的標準燭光作為校正,因此若是造父變星的距離測量不夠精確,可是會影響整個宇宙距離尺度的穩固。

  中等質量的恆星在中年之後,可能會成為造父變星,週期性的脈動使得光度規則變化,特別的是它的光變週期與絕對星等有一準確的週光關係(period-luminosity relation),所以讓哈柏能夠在1924年時,測量M31的造父變星距離,證實我們的銀河系不過是浩瀚宇宙海洋中的一座小島。造父變星也幫助天文學家發現宇宙正在膨脹,星系逐漸彼此遠離。

  做為標準燭光的造父變星仍有未解之謎,天文學家之前就認為,這盞標準燭光可能和真正的蠟燭一樣,會越燒越少。若是恆星風使得恆星質量逐漸流失,吹出的大量氣體與塵埃在恆星周圍形成一個塵埃繭,那麼恆星看起來會比實際上要暗,使我們高估造父變星的距離。因此天文學家們在利用造父變星測距時,可得格外小心謹慎!

  愛荷華州立大學的天文學家Massimo Marengo等人,利用史匹哲太空望遠鏡對造父變星的原型-仙王座delta星進行觀測,他們發現這顆恆星在宇宙間以高速奔馳,將星際氣體與塵埃往前推擠,在前方形成了弓形震波(bow shock)。幸運的是,在附近的一顆恆星照亮了這個區域,使得弓形震波清晰可見,藉由研究震波的大小及構造,天文學家證實有強烈的恆星風正在推擠星際氣體與塵埃。根據計算,仙王座delta星的恆星風比太陽還要強上1百萬倍,也就是說,它的質量正在一點一滴地流失。

  研究團隊的後續觀測更發現,在他們所觀測的造父變星中,有25%都有質量流失的情形。

  這項研究首次證實,造父變星的質量流失非常劇烈,因此天文學家將來在處理造父變星的演化和脈動模型,或是校正造父變星的距離時,必須要考慮質量流失這個重要的因素才行。

Editor: Seline
轉載自科景網站http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2664

新聞來源:Universe Today
http://www.universetoday.com/82436/when-a-standard-candle-flickers/

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