Bintang berubah-ubah Cepheid - kelas bintang yang berbeza-beza dalam kecerahan dari masa ke masa - telah lama digunakan untuk membantu mengukur jarak di wilayah alam semesta tempatan kita. Sejak penemuan mereka pada tahun 1784 oleh Edward Pigott, penambahbaikan lebih lanjut telah dibuat mengenai hubungan antara tempoh kebolehubahan mereka dan cahaya mereka, dan Cepheids telah dipelajari dan dipantau dengan teliti oleh ahli astronomi profesional dan amatur.
Tetapi seperti yang dapat diramalkan sebagai denyutan berkala mereka, aspek utama pemboleh ubah Cepheid tidak pernah dapat dipahami dengan baik: jisimnya. Dua teori yang berbeza - evolusi bintang dan denyutan bintang - telah memberikan jawapan yang berbeza mengenai massa yang seharusnya bintang-bintang ini. Apa yang telah lama diperlukan untuk membetulkan ralat ini adalah sistem gerhana bintang binari yang berisi Cepheid, sehingga pengiraan orbit dapat menghasilkan jisim bintang ke tahap ketepatan yang tinggi. Sistem seperti itu akhirnya ditemukan, dan jisim Cepheid yang dikandungnya telah dihitung dalam 1%, dengan efektif mengakhiri percanggahan yang terjadi sejak tahun 1960-an.
Sistem ini, bernama OGLE-LMC-CEP0227, mengandungi pemboleh ubah Cepheid klasik (berbanding dengan Cepheid Jenis II, yang berjisim lebih rendah dan mengambil jalur evolusi yang berbeza) yang bervariasi selama 3.8 hari. Ia terletak di Awan Magellan Besar, dan ketika bintang-bintang saling mengorbit selama 310 hari, mereka saling gerhana dari sudut pandang kita di Bumi. Ia dikesan sebagai sebahagian daripada Eksperimen Lensing Graviti Optik, dan anda dapat melihat dari singkatan akronim bahawa ini menghasilkan bahagian pertama dari nama, Awan Magellan Besar yang kedua, dan CEP adalah singkatan dari Cepheid.
Pasukan ahli astronomi antarabangsa yang diketuai oleh Grzegorz Pietrzynski dari Universidad de Concepción, Chile dan Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, Poland mengukur spektrum sistem menggunakan spektrograf MIKE di teleskop Magellan Clay 6.5-m di Observatorium Las Campanas di Observatorium Las Campanas spektrograf yang dilekatkan pada teleskop 3.6-m dari Balai Cerap Eropah Selatan di La Silla.
Pasukan ini juga mengukur perubahan kecerahan dan sedikit merah dan cahaya biru dari bintang ketika mereka mengorbit satu sama lain, serta denyut Cepheid. Dengan mengambil semua pengukuran ini, mereka dapat membuat model massa bintang yang seharusnya menghasilkan mekanik orbit sistem. Pada akhirnya, jisim yang diramalkan oleh teori denyut bintang setuju lebih banyak dengan jisim yang dikira daripada yang diramalkan oleh teori evolusi bintang. Dengan kata lain, teori denyut bintang FTW !!
Mereka menerbitkan hasilnya hari ini dalam surat kepada Alam semula jadi, dan tulis dalam kesimpulan surat itu: "Overestimasi massa Cepheid oleh teori evolusi bintang mungkin merupakan akibat dari kehilangan massa yang signifikan yang dialami oleh Cepheids selama fasa denyutan hidup mereka - kehilangan tersebut dapat terjadi melalui gerakan radial dan kejutan pada suasana. Kewujudan pencampuran inti dalaman ringan pada keturunan urutan utama Cepheid, yang cenderung menurunkan anggaran jisim evolusionernya, adalah cara lain yang mungkin untuk mendamaikan jisim evolusi Cepheids dengan massa denyutan mereka. "
Pemboleh ubah Cepheid mengambil nama mereka dari bintang Delta Cephei (dalam konstelasi Cepheus), yang ditemui oleh John Goodricke menjadi bintang berubah-ubah beberapa bulan selepas penemuan Pigott pada tahun 1784. Terdapat banyak jenis bintang berubah-ubah, dan jika anda berminat untuk belajar lebih banyak atau bahkan mengambil bahagian dalam memerhatikan dan mencatat kebolehubahan mereka, American Association of Variable Star Observers mempunyai banyak maklumat.
Sumber: ESO, surat Alam semula jadi
