造父变星

造父变星-1

1型或“经典”造父变星是脉动巨星。作为巨星，造父变星的半径跨越几十到几百个我们的太阳大小。随着它们的脉动，它们的温度和光谱类型也会变化。由于它们的半径随着脉动而变化，它们的亮度也会相应变化 - 更大意味着更亮！造父变星的脉动周期和光度之间具有明确的关系，这使它们对于计算距离很有价值。由于这种关系（由哈佛计算机的成员Henrietta Swan Leavitt于1908年发现），测量造父变星的周期可以计算它的内在亮度。将内在的亮度与观测到的亮度进行比较，可以得到与造父变星的距离。造父变星足够亮，所以它们可以在其他星系中被看见，这第一次可靠地提供了这些星系与我们的距离。将这些距离与星系的退行速度进行比较（大多数星系似乎在各个方向远离我们），最终导致了空间的膨胀的发现，也被称为大爆炸。

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下面展示的是一段1型造父变星的声音化视频。这段光变曲线包含了从2018年初到2021年末的174次观测。视频中的每个时间间隔对应于5天的跨度，因此该视频长度大约为30秒。经典造父变星的光变曲线在R波段的星等为15.6至15.1等。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调。较低的音调代表较弱的光流量。

下面是经典造父变星的相位光变曲线的声音化视频。该恒星被确定为在短时间间隔（大约每1天5小时）脉动。在视频中，您应该听到两个完整的相位，每个相位包括一个延长的变暗时期，然后是亮度迅速增加的脉动。视频对相位（x轴）进行扫描，并根据星等（y轴）调节音调。较低的音调代表较暗的星等。

下面是一段观测到的1型造父变星光谱的声音化视频。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调，从波长的蓝端4100埃移动到红端8800埃。较低的音调代表较弱的光流量。因为经典造父变星是一颗热巨星，光谱视频从蓝色、短波长端的峰值开始，被大气中的钙和氢原子吸收所引起的一些快速波动打断。峰值之后是随着波长增加的光流量（音调）逐渐降低。光谱中较长、红色波长的吸收线是由氢原子引起的。

这是被SDSS-IV观测的TDSS项目（Roulston in prep.）中的1型造父变星J171031.11+282308.77。它的光变曲线来自于ZTF的光学r波段的观测。

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2型造父变星

2型造父变星是脉动周期在1至50天之间的脉动星。它们是第二星族星，这意味着它们是在宇宙早期形成的较早代星的成员。我们之所以知道这一点，是因为它们是金属贫乏的，这意味着它们缺乏前代恒星所产生的重型元素。像所有造父变星一样，2型造父变星在脉动周期和发光度之间具有明确的关系，这使2型造父变星对于距离的计算很有价值。

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下面显示的是一个观测到的2型造父变星的声音化视频。在500天跨度可以听到42次观测，这是一个相当低的采样率。观测如此稀疏的一个原因是视频中可以听到的150天季节性观测间隔，期间这个2型造父变星从地球上不可见。这段视频扫过时间（x轴）并根据星等（y轴）调节音调。较低音调代表更暗的星等。

下一个视频是观测到的2型造父变星的相位光变曲线。根据在500天内进行的42个观测，确定恒星的脉动周期约为26天。在视频中，您应该会听到两个完整的相位，每一个包括一个缓慢的变暗时期，然后是作为亮度迅速增加而听到的脉动。这段视频扫过相位（x轴）并根据星等（y轴）调节音调。较低音调代表更暗的星等。

以下是一段2型造父变星的光谱的声音化视频。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调，从波长的蓝端3800埃移动到红端7200埃。较低的音调代表较弱的光流量。光谱从蓝色、短波长端开始，有一些由大气中的钙和氢原子吸收引起的快速波动，随着波长的增加，流量（音调）逐渐减少。光谱中朝向较长、红色波长的明显吸收线是由氢原子中不同的电子能级跃迁引起的。

这是被SDSS-IV观测的TDSS项目（Roulston in prep.）中的2型造父变星J013300.26+304645.9。它的光变曲线来自于ZTF的光学r波段的观测。