Cepheiden

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F5-G3 Ib Delta Cephei

Cepheiden sind pulsierende Sterne, die grösstenteils zur Spektralklasse F gehören. Ihr Name rührt vom berühmten veränderlichen Stern Delta Cephei. Im Hertzsprung-Russell-Diagramm liegen sie im so genannten Instabilitätsstreifen. Die Ionisationszonen dieser Sterne befindet sich genau so tief in der Sternatmosphäre, dass der Energieausstoss etwas gehindert wird; die Temperatur steigt. Das Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft, Gas- und Strahlungsdruck gerät daher ins Wanken. Die Cepheiden dehnen sich unter erhöhtem Gasdruck so lange aus, bis sie sich genügend abgekühlt haben. Die Wirkung der Schwerkraft wird dabei immer stärker und überwiegt zum Zeitpunkt der grössten Ausdehnung. Die Cepheiden ziehen sich deshalb wieder zusammen, bis nach einiger Zeit der Strahlungsdruck wieder dominiert. Das ganze Spiel beginnt anschliessend von vorne und führt zu einem regelmässigen Pulsieren der Cepheiden.

Dabei ändert sich neben der Temperatur auch die Helligkeit. Sie erreicht ihr Maximum - bis zu zwei Grössenklassen mehr als im Minimum - wenn die Ausdehnungsgeschwindigkeit am grössten ist. Bei der grössten Ausdehnung ist die Helligkeit also nicht etwa im Maximum, sondern wegen der Ausdehnungsgeschwindigkeit, die zu diesem Zeitpunkt null beträgt, in einem Minimum!

Die Perioden von Cepheiden liegen zwischen 2 und 100 Tagen. Je länger sie ist, desto heller (grösser und damit träger) ist der Stern. Dieser Zusammenhang eröffnet die Möglichkeit, die Entfernung von Cepheiden mit Hilfe des Entfernungsmoduls zu bestimmen. Das heisst, dass man mit Hilfe der leicht zu messenden scheinbaren Helligkeit und der Periode der Helligkeitsschwankung auf die absolute Helligkeit und damit die Entfernung des Sterns schliessen kann.

Spektralklassen im Überblick - Quellen