造父变星：宇宙距离测量的“量天尺”

造父变星：宇宙距离测量的“量天尺”

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造父变星是一类特殊的脉动变星，其光度与光变周期之间存在固定的关系，这一特性使其成为天文学中重要的“量天尺”。从经典造父变星到短周期的天琴座RR型变星，它们不仅帮助科学家测量宇宙距离，还承载着丰富的天文历史与文化内涵。

造父变星，一种特殊的变星类型，因其光变周期与光度之间的正比关系而受到重视。它们的亮度变化规律可用于星际和星系际的距离测量。这类变星分为两种主要类型：

经典造父变星

经典造父变星具有明显的周期-光度关联，周期范围从1.5天到50天，是相对年轻的恒星，常见于星系的旋臂，属于星族Ⅰ。它们的亮度变化周期规律，如仙王座δ，光变周期为5天8小时47分28秒，最亮时3.7星等，最暗时4.4星等，这被称为光变周期。

短周期造父变星

另一类是短周期造父变星，也称为星团变星或天琴座RR型变星，周期小于一天，与光度的关系不明显。这类变星，如天琴座RR型，以其恒定的绝对星等作为距离指示，属于星族Ⅱ，主要分布在银河系的银核和银晕。通过测量它们的光变周期和视星等，可以确定它们的距离，从而被称为"量天尺"。

值得注意的是，中国古代将仙王座δ称为"造父一"，因此这类变星便统称为造父变星。北极星也是一颗造父变星，其亮度变化与周期的周光关系使得它们成为天文学研究中的重要工具。通过周光关系曲线，科学家可以利用造父变星的光变周期来测量星团和星系的距离，因此造父变星被誉为距离测量的珍贵标尺。

扩展资料

造父变星（Cepheid variable star）是一类高光度周期性脉动变星，也就是其亮度随时间呈周期性变化。因典型星仙王座δ（中文名造父一）而得名。由于根据造父变星周光关系可以确定星团、星系的距离，因此造父变星被誉为“量天尺”。