.High-precision measurements challenge our understanding of Cepheids

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고정밀 측정은 세페이드에 대한 우리의 이해에 도전합니다

고정밀 측정은 세페이드에 대한 우리의 이해에 도전합니다.

작성자: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne 가장 밝은 세페이드 변광성 중 하나인 RS Puppis는 6주 주기로 리드미컬하게 밝아지고 어두워집니다. 출처: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA)JUNE 14, 2024

"고전적인 세페이드"는 시간이 지남에 따라 리드미컬하게 밝아지고 어두워지는 일종의 맥동성 별입니다. 이러한 맥동은 천문학자들이 우주 전체의 광대한 거리를 측정하는 데 도움이 되며, 이는 세페이드를 우주의 크기와 규모를 이해하는 데 도움이 되는 중요한 "표준 촛불"로 만듭니다. 세페이드 변광성은 그 중요성에도 불구하고 연구하기 어렵습니다. 그들의 맥동과 동반성들 과의 잠재적인 상호작용은 정확하게 측정하기 어려운 복잡한 패턴을 만들어냅니다.

수년에 걸쳐 사용된 다양한 기구와 방법은 일관되지 않은 데이터로 이어졌고, 이러한 별들에 대한 우리의 이해를 복잡하게 만들었습니다. EPFL의 천체물리학자인 Richard I. Anderson은 "고화질 유속계를 사용하여 세페이드 맥동을 추적하면 이러한 별의 구조와 진화 방식에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다."라고 말합니다. "특히 별이 시선을 따라 팽창하고 수축하는 속도, 즉 방사형 속도를 측정하는 것은 우주에서 정확한 밝기 측정에 중요한 대응책을 제공합니다.

고품질이 절실히 필요했습니다. 방사형 속도는 수집하는 데 비용이 많이 들고 이를 수집할 수 있는 장비가 거의 없기 때문입니다." VELOCE 프로젝트 앤더슨은 이제 과학자 팀을 이끌고 VELOCE(VELOcities of CEpheids) 프로젝트를 통해 이를 정확하게 수행했습니다. 이 프로젝트는 12년에 걸쳐 2010년부터 2022년까지 고급 분광기를 사용하여 258개 세페이드 방사형 속도에 대한 18,000개 이상의 고정밀 측정값을 수집했습니다.

그들의 연구는 Astronomy & Asphysics 저널에 게재 되었습니다 . 앤더슨은 "이 데이터 세트는 시간이 지남에 따라 서로 다른 망원경의 세페이드 관측을 연결하고 커뮤니티의 추가 연구에 영감을 주는 앵커 역할을 할 것입니다."라고 말했습니다. VELOCE는 EPFL, 제네바 대학교, KU Leuven의 협업의 결과물입니다. 칠레의 스위스 Euler 망원경과 라 팔마의 Flemish Mercator 망원경의 관측을 기반으로 합니다.

Anderson은 제네바 대학교에서 박사 학위를 받는 동안 VELOCE 프로젝트를 시작했고, 미국과 독일에서 포스트닥으로 계속 진행했으며, 지금은 EPFL에서 완료했습니다. Anderson의 박사 과정 학생인 Giordano Viviani는 VELOCE 데이터 공개를 가능하게 하는 데 중요한 역할을 했습니다. 최첨단 정밀도로 세페이드 미스터리를 풀어보세요 Viviani는 "측정의 놀라운 정밀도와 장기적인 안정성 덕분에 세페이드의 맥동 방식에 대한 흥미롭고 새로운 통찰력을 얻을 수 있었습니다"라고 말했습니다.

"맥동은 최대 70km/s 또는 약 250,000km/h의 시선 속도 변화로 이어집니다. 우리는 이러한 변화를 130km/h(37m/s)의 일반적인 정밀도로 측정했습니다. 어떤 경우에는 7km/h(2m/s) 정도의 속도도 있는데, 이는 대략 빠르게 걷는 인간의 속도입니다." 이렇게 정확한 측정을 위해 VELOCE 연구자들은 전자기파의 파장을 분리하고 측정하는 두 개의 고해상도 분광기를 사용했습니다. 북반구의 HERMES와 남반구의 CORALIE입니다. VELOCE 외에도 CORALIE는 외계 행성을 찾는 것으로 유명하고 HERMES는 항성 천체물리학의 주력입니다.

두 분광기는 세페이드 빛의 작은 변화를 감지하여 그들의 움직임을 나타냅니다. 연구원들은 첨단 기술을 사용하여 측정값이 안정적이고 정확하도록 보장하고 기기의 드리프트와 대기 변화를 수정했습니다. "우리는 도플러 효과를 사용하여 방사형 속도를 측정합니다"라고 Anderson은 설명합니다. "이것은 경찰이 속도를 측정하는 데 사용하는 것과 동일한 효과이며 구급차가 접근하거나 멀어질 때 톤의 변화를 통해 알 수 있는 효과이기도 합니다." VELOCE 관측은 전례 없는 정밀도로 세페이드 별의 팽창과 수축을 추적합니다.

고정밀 측정은 세페이드에 대한 우리의 이해에 도전합니다.

왼쪽: 맥동으로 인해 파장이 변하는 세페이드 원형 델타 세페이드의 관찰된 스펙트럼. 오른쪽: VELOCE로 측정한 시선 속도 곡선. 별 모양 기호를 사용하여 별의 가변 크기(축척이 아님)가 표시됩니다. 크레딧: RI 앤더슨(EPFL)

세페이드의 이상한 춤 VELOCE 프로젝트는 세페이드 별에 대한 몇 가지 흥미로운 세부 사항을 밝혀냈습니다. 예를 들어, VELOCE 데이터는 별의 맥동 패턴인 헤르츠스프룽 진행(Hertzsprung Progression)에 대한 가장 자세한 정보를 제공하며 이전에는 알려지지 않았던 이중 봉우리 범프를 보여주며 이론적 모델 과 비교할 때 세페이드 구조를 더 잘 이해할 수 있는 단서를 제공합니다.

맥동하는 별들의. 연구팀은 여러 세페이드가 움직임에서 복잡하고 변조된 가변성을 보인다는 것을 발견했습니다. 즉, 별의 반경 속도는 단순하고 규칙적인 맥동 패턴으로는 설명할 수 없는 방식으로 변합니다. 다시 말해, 세페이드가 예측 가능한 리듬으로 맥동할 것으로 예상하지만, VELOCE 데이터는 이러한 움직임에서 예상치 못한 추가적 변화를 보여줍니다.

이러한 변화는 세페이드를 설명하는 데 전통적으로 사용되는 이론적 맥동 모델과 일치하지 않습니다. "이것은 별의 서로 다른 층 사이의 상호 작용이나 성진학을 통해 세페이드 별의 구조를 결정할 수 있는 기회를 제공할 수 있는 추가(비방사형) 맥동 신호와 같이 이러한 별 내에서 더 복잡한 과정이 발생하고 있음을 시사합니다."

앤더슨의 박사후 연구원 Henryka Netzel. VELOCE를 기반으로 한 이러한 신호의 첫 번째 감지는 동반 논문(Netzel et al., 언론 보도 중)에 보고되었습니다. 바이너리 시스템 이 연구에서는 또한 이진계(서로를 공전하는 두 개의 별)의 일부인 77개의 세페이드 별을 식별했고 14개의 후보를 더 찾았습니다. Anderson의 전 포스트닥인 Shreeya Shetye가 이끈 동반 논문은 이러한 시스템을 자세히 설명하여 이러한 별이 어떻게 진화하고 서로 상호 작용하는지에 대한 이해를 높였습니다. Shetye는 "세페이드 3명 중 1명은 보이지 않는 동반자를 가지고 있으며, 그 존재는 도플러 효과로 확인할 수 있습니다."라고 말했습니다.

앤더슨은 "세페이드의 본질과 물리학을 이해하는 것은 별이 일반적으로 어떻게 진화하는지 알려주고 우주의 거리와 팽창 속도를 결정하는 데 의존하기 때문에 중요하다"고 말했다. "또한 VELOCE는 ESA 임무 Gaia의 유사하지만 덜 정확한 측정에 대해 최상의 교차 검사를 제공하며, 이는 결국 세페이드 방사형 속도 측정에 대한 최대 규모의 조사를 수행하게 됩니다."

추가 정보: Richard I. Anderson 외, VELOCE(VELOCE). I. 세페이드, 천문학 및 천체 물리학 의 고정밀 방사형 속도 (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202348400 . www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202348400 저널 정보: 천문학 및 천체물리학 Ecole Polytechnique Federale de Lausanne 제공

https://phys.org/news/2024-06-high-precision-cepheids.html

메모 2406141729 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링

맥동별은 밝기와 어둠의 주기가 일정한 이유는 별의 회전이거나 주변 맥동과 동반성들과의 잠재적인 상호작용으로 설명된다. 이는 msbase 내부의 패턴 회로와 같다. 물론 리드미컬하게 밝아지고 (01~08까지) 다시 토플러효과로 인하여 어두워지는(09~16)일종의 맥동성 별의 성능은 유지된다.

보기1.
08110609
12071005
13140304
01021516

이러한 맥

동은 천문학자들이 우주 전체의 광대한 거리를 측정하는 데 도움이 되며, 이는 세페이드를 우주의 크기와 규모를 이해하는 데 도움이 되는 중요한 "표준 촛불"로 만든다.

세페이드 변광성은 그 중요성에도 불구하고 보기.의 패턴이 672개의 순간적인 이미지로 변신할 만큼 너무 많아 연구하기 어렵다. 보기1.보다 큰 별은 더많은 msbase.oss를 통해 빛의 광도가 강렬하고도 더 현란해진다.

그들의 맥동과 동반성들과의 잠재적인 상호작용은 정확하게 측정하기 어려운 msoss/qpeoms의 복잡한 패턴을 만들어낸다. 그러나 신기하게도 표준 촛불은 신비스럽게 유지된다. 허허. 그래서 표준 촛불은 우주에 무수히 존재한다. No photo description available.

“Classical Cepheids” are a type of pulsating star that brightens and darkens rhythmically over time. These pulsations help astronomers measure vast distances throughout the universe, making Cepheids important "standard candles" that help us understand the size and scale of the universe. Despite their importance, Cepheid variables are difficult to study. Their pulsations and potential interactions with companion stars create complex patterns that are difficult to measure accurately.

The variety of instruments and methods used over the years has led to inconsistent data, complicating our understanding of these stars. “Tracking Cepheid pulsations using high-resolution velocimetry can provide insight into the structure of these stars and how they evolve,” says EPFL astrophysicist Richard I. Anderson. “In particular, measuring the rate at which stars expand and contract along the line of sight, or their radial velocity, provides an important counterpart to accurate measurements of brightness in space.

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Memo 2406141729 My thought experiment qpeoms storytelling

The reason pulsating stars have constant cycles of brightness and darkness is explained by the star's rotation or its potential interaction with surrounding pulsations and companion stars. This is the same as the pattern circuit inside msbase. Of course, the performance of a kind of pulsating star that brightens rhythmically (from 01 to 08) and then darkens again (09 to 16) due to the Toffler effect is maintained.

Example 1.
08110609
12071005
13140304
01021516

These pulsations help astronomers measure vast distances throughout the universe, making Cepheids important "standard candles" that help us understand the size and scale of the universe.

Despite their importance, Cepheid variables are difficult to study because their patterns can be transformed into 672 fleeting images. A star larger than Example 1 has more msbase.oss, making the light more intense and dazzling.

Their pulsations and potential interactions with companion stars produce complex patterns of msoss/qpeoms that are difficult to measure accurately. But strangely enough, the standard candle remains mysterious. haha. So there are countless standard candles in the universe.

sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001

sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
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0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0

Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca