Sterrenkunde koeterwaals

Sterrenkunde koeterwaals – Cepheide veranderlijken

In 1784 ontdekte de astronoom Edward Pigot iets vreemds aan de ster Eta Aquilae. De ster pulseerde en werd in de loop van een paar dagen regelmatig helderder en zwakker. Een paar maanden later zag een andere astronoom met de naam John Goodricke hetzelfde gebeuren met de ster Delta Cephei. Tegen het einde van de 19de eeuw wisten astronomen enkele tientallen van deze zogenaamde “Cepheïde-veranderlijken”. Sommige varieerden in de loop van een paar dagen terwijl anderen weken nodig hadden om in helderheid te veranderen.

Astronomen hadden helemaal geen idee wat er aan de hand was.

Elk mysterie zal de aandachttrekken van astronomen en aan het begin van de 20ste eeuw kenden ze duizenden van deze sterren. In 1908 stelde de astronome Henrietta Swan Leavitt vast dat Cepheïde-veranderlijken een relatie onderhouden tussen hun helderheid en de periode van hun pulsatie. Hoe langer het duurt voordat een Cepheïde pulseert hoe helderder hij is.

de lichtcurve van Delta Cephei
Deze grafiek wordt door astronomen een lichtcurve genoemd. Het is de lichtcurve van Delta Cephei die met de nauwkeurigheid van een klok met een periode van 5.366341 dagen in helderheid toeneemt en weer afzwakt.

Dat verklaarde nog steeds niet waarom ze in helderheid veranderden maar het kwam op een onverwachte manier van pas. Een paar decennia later identificeerde Edwin Hubble verschillende veranderlijke sterren in de Andromedanevel. Hij gebruikte Leavitts relatie om een afstand tot de nevel te berekenen en ontdekte dat het helemaal geen nevel was maar een heel sterrenstelsel op miljoenen lichtjaren van ons verwijderd.

Henrietta Swan Leavitt
Henrietta Swan Leavitt op middelbare leeftijd aan het werk aan haar bureau (credit: wikipedia)

Uiteindelijk konden astronomen het mechanisme achter de mysterieuze pulsatie begrijpen, de buitenste lagen van de ster bevatten veel helium. Door intense straling die van de ster komt ioniseert helium en wordt het ondoorzichtig. Hierdoor kan licht niet doorschijnen en lijkt de ster zwakker. Maar dan warmt helium op en zet uit en verlaat het oppervlak van de ster. Daar begint het af te koelen en te neutraliseren. Hierdoor kan licht weer doorschijnen en ziet de ster er helderder uit. En dan herhaalt het geheel zich weer.

Dit artikel maakt deel uit van de serie Sterrenkunde – koeterwaals. Het zijn vertaalde en eventueel bewerkte berichten van de rubriek Astronomy 101 van de website UniverseToday