स्पंदित परिवर्ती तारे

कुछ तारे लयबद्ध रूप से फूलते और सिकुड़ते हैं, नियमित चक्रों पर चमकते और मंद होते हैं; इनमें से सबसे प्रसिद्ध, सेफीड, अपनी अवधि के साथ स्पंदित होते हैं जो उनकी वास्तविक चमक को दर्शाते हैं और इस प्रकार ब्रह्मांडीय दूरियों को मापते हैं।

Definition

स्पंदित परिवर्ती तारे वे तारे हैं जिनकी चमक समय-समय पर बदलती रहती है क्योंकि उनकी बाहरी परतें फैलती और सिकुड़ती हैं, जो ग्रहण या बाहरी कारणों के बजाय उनकी संरचना में अस्थिरताओं से प्रेरित होती हैं।

Scope

यह विषय स्पंदित तारों के मुख्य वर्गों को शामिल करता है जिनमें सेफीड, आरआर लाइरा, और लंबी अवधि और बौने परिवर्ती तारे, हर्ट्ज़स्प्रुंग-रसेल आरेख पर अस्थिरता पट्टी, कप्पा तंत्र जो स्पंदनों को संचालित करता है, अवधि-चमक संबंध जो सेफीड को मानक मोमबत्तियाँ बनाता है, और तारकीय आंतरिक भागों की जांच के लिए दोलनों का उपयोग करने वाला खगोल-भूकंप विज्ञान का व्यापक क्षेत्र शामिल है।

Core questions

• कुछ तारे क्यों स्पंदित होते हैं?
• अस्थिरता पट्टी क्या है?
• अवधि-चमक संबंध सेफीड को दूरी संकेतक कैसे बनाता है?
• दोलन एक तारे के अंदरूनी हिस्से को कैसे प्रकट करते हैं?

Key concepts

• अस्थिरता पट्टी
• कप्पा तंत्र
• सेफीड परिवर्ती
• आरआर लाइरा तारा
• अवधि-चमक संबंध
• त्रिज्यीय स्पंदन
• खगोल-भूकंप विज्ञान

Key theories

कप्पा तंत्र और अस्थिरता पट्टी

एक ऐसे क्षेत्र में जहाँ आंशिक रूप से आयनित हीलियम संपीड़न पर अधिक अपारदर्शी हो जाता है, यह गर्मी को फँसाता है और परत को वापस बाहर धकेलता है, एक वाल्व की तरह काम करता है जो आत्म-स्थायी स्पंदनों को संचालित करता है; हर्ट्ज़स्प्रुंग-रसेल आरेख पर परिणामी अस्थिरता पट्टी में तारे स्पंदित होते हैं।

सेफीड अवधि-चमक संबंध

लीविट ने पाया कि एक सेफीड जितना चमकीला होता है, उसकी स्पंदन अवधि उतनी ही लंबी होती है; यह अवधि-चमक संबंध आसानी से मापी गई अवधि से आंतरिक चमक को पढ़ने की अनुमति देता है, जिससे सेफीड दूरियों को मापने के लिए प्राथमिक मानक मोमबत्तियाँ बन जाते हैं।

Mechanisms

कुछ तारों में आंशिक रूप से आयनित हीलियम की एक परत संपीड़ित होने पर अधिक विकिरण को अवशोषित करती है, ऊर्जा का भंडारण करती है जो परत के वापस उछलने पर जारी होती है, जिससे लिफाफे का आवधिक विस्तार और संकुचन बना रहता है। स्पंदन अवधि तारे के औसत घनत्व और इस प्रकार उसकी चमक पर निर्भर करती है, जबकि कई तारों में दोलनों का विस्तृत स्पेक्ट्रम उनके आंतरिक भागों की संरचना को एन्कोड करता है।

Clinical relevance

स्पंदित परिवर्ती तारे आवश्यक दूरी संकेतक हैं: सेफीड और आरआर लाइरा ब्रह्मांडीय दूरी सीढ़ी और हबल स्थिरांक को कैलिब्रेट करते हैं, जबकि सूर्य सहित स्पंदित तारों का खगोल-भूकंप विज्ञान आंतरिक संरचना, उम्र और द्रव्यमान को मापता है, तारकीय मॉडल को परिष्कृत करता है और एक्सोप्लैनेट मेजबान तारों की विशेषता बताता है।

History

लीविट ने 1912 में सेफीड अवधि-चमक संबंध की खोज की, एडिंगटन ने प्रस्तावित किया कि स्पंदन एक हीट-इंजन तंत्र द्वारा संचालित होते हैं, और बीसवीं शताब्दी के मध्य में आयनीकरण क्षेत्रों में कप्पा तंत्र की पहचान ने समझाया कि स्पंदक एक अच्छी तरह से परिभाषित अस्थिरता पट्टी पर क्यों कब्जा करते हैं।

Key figures

• Henrietta Swan Leavitt
• Arthur Eddington
• John P. Cox
• Cecilia Payne-Gaposchkin

Seminal works

• leavitt1912
• cox1980

Frequently asked questions

एक सेफीड की अवधि हमें उसकी चमक क्यों बताती है?

स्पंदन अवधि इस बात से निर्धारित होती है कि एक तरंग को तारे को पार करने में कितना समय लगता है, जो उसके आकार और घनत्व पर निर्भर करता है; अधिक चमकीले सेफीड बड़े और कम घने होते हैं, इसलिए वे अधिक धीरे-धीरे स्पंदित होते हैं, जिससे अवधि और चमक के बीच घनिष्ठ संबंध बनता है।

खगोल-भूकंप विज्ञान क्या है?

यह तारों के प्राकृतिक दोलनों का अध्ययन है, जैसा कि भूकंप विज्ञान पृथ्वी की जांच के लिए भूकंपों का उपयोग करता है; एक तारे के स्पंदनों की आवृत्तियाँ उसकी आंतरिक संरचना पर निर्भर करती हैं, इसलिए उन्हें मापने से आकार, आयु और आंतरिक घूर्णन जैसे गुण प्रकट होते हैं।