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造父变星与“量天尺”

造父变星是变星的一种，它的光变周期（即亮度变化一周的时间）与它的光度成正比，可用于测量星际和星系际的距离。

大多数这类变星在光度极大时为F型星（中等温度的热星）；在光度极小时为G型星（像太阳那样比较冷的星），典型的造父变星是仙王座δ。

1784年约翰·古德利发现了它的光变现象，1912年哈佛天文台的勒维特发现了上述造父变星的周期—光度关系。

造父变星现被分为两种性质不同的类型：

（1）经典造父变星，周期一光度关系很明显，具有1.5天到长达50天的光变周期，是比较年轻的恒星，大多见于星系的旋臂，属于星族Ⅰ。

（2）短周期造父变星，又称星团变星或天琴座RR型变星，光变周期短于1天，光变周期和光度之间没有明显的关系。

由于天琴座RR型变星的绝对星等是相同的，因而也可用它们作为距离的指示天体。

短周期造父变星属于星族Ⅱ，是年老的恒星，位于银河系的银核和银晕中。

经典造父变星的绝对星等可根据它们的光变周期估出，一旦知道绝对星等，变星的距离便可从绝对星等和视星等（可直接测得）算出。

仙王座δ星最亮时为3.7星等，最暗时只有4.4星等，这种变化很有规律，周期为5天8小时47分28秒，此为光变周期。

这类星的光变周期有长有短，但大多在1～50天，而且以5～6天为最多。

我国古代将“仙王座δ”

称为“造父一”

，所以天文学家便把此类星都叫做造父变星。

人们熟悉的北极星也是一颗造父变星。

科学家们经过研究发现，这些变星的亮度变化与它们变化的周期存在着一种确定的关系，光变周期越长，亮度变化越大。

人们把这种关系叫做周光关系，并得到了周光关系曲线。

只要我们在星系或星团中测出一颗造父变星的光变周期，利用周光关系就可知道这颗变星的绝对星等，这颗变星看上去的视星等是很易通过观测知道的。

由于天文学上星星的距离、它的视星等与绝对星等之间有确定的关系，这样只要我们知道了这颗变星绝对星等和视星等，天文学家就可计算出它的距离。

因为这颗变星就在星系或星团里，所以天文学家也就知道了该星系或星团的距离了。

这些变星的光度都很大，它们好像是宇宙中特殊的指路灯塔，以它变化着的光芒为信号，向我们指示灯塔的距离，好像一把天生的测量天体距离的尺子。

因此，造父变星被人们誉为“量天尺”

。