Delta Cephei menggandakan kecerahan pada jadwal yang tepat, setiap 5,36 hari. Perubahan kecerahannya terkait dengan kecerahan absolutnya. Pelajari bagaimana bintang ini membantu membangun skala jarak yang diketahui dari galaksi dan alam semesta kita.
Seperti cahaya di dalam terowongan yang gelap, bintang-bintang di jagat raya yang jauh menjadi lebih redup karena mereka semakin jauh. Karena mereka berdenyut pada tingkat yang berkorelasi dengan kecerahan intrinsik mereka sendiri, bintang variabel Cepheid mengungkapkan jarak sebenarnya. Image via The Last Word on Nothing
Di sudut tenggara rasi bintang berbentuk rumah Cepheus sang Raja, ada bintang variabel yang menarik yang disebut Delta Cephei. Dengan precison seperti jarum jam, bintang yang agak redup ini menggandakan kecerahan, memudar menjadi minimum dan kemudian menggandakan kecerahan setiap 5,36 hari. Kamu bisa Lihat itu berubah selama beberapa hari. Seluruh siklus terlihat oleh mata sendiri di langit yang cukup gelap. Bintang ini dan yang lainnya menyukainya telah mendapatkan tempat yang penting lilin standar untuk membangun skala galaksi dan alam semesta.
Delta Cephei sendiri tampak besar dalam sejarah astronomi. Seluruh kelas bintang supergiant - disebut variabel Cepheid - dinamai untuk menghormati bintang ini.
Seperti Delta Cephei, bintang variabel Cepheid mengubah kecerahannya secara berkala. Periode waktu dapat berkisar dari sekitar satu hingga 100 hari, tergantung pada bintang kilau atau kecerahan intrinsik. Para astronom telah mempelajari bahwa - semakin lama siklusnya - semakin besar kecerahan intrinsik bintang tersebut. Pengetahuan ini adalah alat yang kuat dalam astronomi untuk menggali jarak melintasi ruang yang luas.
Grafik ini - yang mengukur variasi kecerahan dari waktu ke waktu - adalah apa yang oleh para astronom disebut sebagai kurva cahaya. Ini adalah kurva cahaya Delta Cephei, yang, sebagaimana dapat diandalkan sebagai jam halus, berlipat ganda dalam kecerahan dan kemudian memudar lagi setiap 5,366341 hari.
Bagaimana bintang variabel Cepheid membantu mengukur jarak kosmik? Karena Delta Cephei dan bintang-bintang lain di kelasnya sangat bervariasi - dan karena siklus perubahan kecerahannya sangat terkait dengan kecerahan intrinsiknya - bintang-bintang ini dapat digunakan untuk mengukur jarak melintasi ruang. Astronom menyebut benda yang bisa digunakan dengan cara ini lilin standar.
Bagaimana cara kerjanya? Pertama, para astronom dengan hati-hati mengukur laju denyut bintang-bintang ini. Sayangnya, jarak ke sangat sedikit - jika ada - bintang variabel Cepheid cukup dekat untuk diukur secara langsung oleh paralaks bintang. Namun, perkiraan jarak variabel Cepheid dalam gugusan bintang yang relatif dekat telah ditentukan secara tidak langsung dengan metode spektroskopi (kadang-kadang disebut dengan nama yang salah paralaks spektroskopi). Setelah menonton banyak variabel Cepheid berdenyut - dan mengetahui jarak perkiraan mereka melalui metode spektroskopi - mereka tahu seberapa cerah variabel Cepheid dari kecerahan intrinsik tertentu harus melihat pada jarak tertentu dari Bumi.
Berbekal pengetahuan ini, para astronom menyaksikan denyut bintang-bintang kelas ini di ruang yang jauh. Mereka dapat menyimpulkan kecerahan intrinsik bintang-bintang karena tingkat denyut nadi mereka. Kemudian mereka dapat menyimpulkan jarak ke bintang yang lebih jauh dengan besarnya yang terlihat. Karena cahaya redup oleh hukum kuadrat terbalik, para astronom tahu bintang dari luminositas yang diberikan (kecerahan intrinsik) akan muncul 1/16 seterang empat kali jarak, 1/64 cerah pada delapan kali jarak atau 1/100 cerah pada 10 kali jarak.
Ngomong-ngomong, mengapa bintang-bintang ini berbeda dalam kecerahan? Variasi-variasi tersebut dianggap sebagai denyutan aktual ketika bintang itu sendiri mengembang dan kemudian berkontraksi.
Bintang variabel cepheid dapat dilihat hingga jarak 20 juta tahun cahaya. Galaksi terdekat berjarak sekitar 2 juta tahun cahaya - dan yang paling jauh adalah miliaran tahun cahaya. Jadi bintang-bintang ini tidak membuat Anda jauh dalam mengukur jarak melintasi ruang. Namun, sejak astronom mempelajari rahasia denyutnya, bintang-bintang ini sangat penting bagi astronomi.
Astronom Henrietta Leavitt menemukan variabel Cepheid pada tahun 1912. Pada tahun 1923, astronom Edwin Hubble menggunakan bintang variabel Cepheid untuk menentukan bahwa apa yang disebut Andromeda nebula sebenarnya adalah galaksi raksasa yang terletak di luar batas-batas Bima Sakti kita. Pengetahuan itu membebaskan kita dari batas-batas galaksi tunggal dan memberi kita alam semesta luas yang kita kenal sekarang.
Lokasi bintang Delta Cephei dalam konstelasi Cepheus.
Bagaimana saya bisa melihat Delta Cephei di langit malam? Bintang ini adalah sirkumpolar - selalu di atas cakrawala - di bagian utara Amerika Serikat.
Meski begitu, bintang ini jauh lebih mudah dilihat ketika tinggi di langit utara pada malam musim gugur dan musim dingin. Anda dapat menemukan Cepheus melalui Biduk. Pertama, gunakan "bintang penunjuk" Biduk untuk menemukan Polaris, Bintang Utara. Kemudian, lompati melewati Polaris selebar kepalan untuk mendarat di Cepheus.
Anda akan melihat rasi bintang Cepheus sang Raja yang dekat dengan istrinya, Cassiopeia sang Ratu, tanda bintangnya yang berbentuk huruf W atau M membuatnya menjadi lebih bersinar dari kedua rasi bintang. Mereka tinggi di langit utara Anda pada malam November dan Desember.
International Astronomical Union chart menunjukkan rasi bintang Cepheus.
Bagaimana saya bisa menonton Delta Cephei bervariasi dalam kecerahan? Jawaban sebenarnya untuk pertanyaan itu adalah: waktu dan kesabaran. Tapi dua bintang menginap di dekat Delta Cephei di kubah langit - Epsilon Cephei dan Zeta Cephei - cocok dengan ujung rendah dan tinggi skala kecerahan Delta Cephei. Fakta itu seharusnya membantu Anda menyaksikan perubahan Delta Cephei.
Jadi lihat kembali grafik di atas, dan temukan bintang Epsilon dan Zeta Cephei. Paling samar, Delta Cephei redup seperti bintang redup, Epsilon Cephei. Paling terang, Delta Cephei cocok dengan kecerahan bintang yang lebih terang, Zeta Cephei.
Selamat bersenang-senang!
Intinya: Bintang Delta Cephei mencerahkan dan memudar dengan presisi seperti jarum jam setiap 5,36 hari. Tingkat perubahan kecerahan terkait dengan kecerahan intrinsik bintang. Begitulah seluruh kelas bintang yang dinamai Delta Cephei - disebut bintang variabel Cepheid - membantu para astronom mengukur jarak.