İçeriğe atla

Sefe değişeni

RS Puppis Samanyolu gökadasında bilinen en parlak sefe değişen yıldızlarından biridir (fotoğraf: Hubble Uzay Teleskobu

Sefe değişeni veya Sefe (Cepheid), saltık aydınlatma gücü ile değişim süreleri arasında yüksek ilinti bulunan, özel bir değişken yıldızlar sınıfının üyelerine verilen addır. Türlerinin örneği olan Delta Sefe 1784 yılında John Goodricke tarafından gözlemlenmiştir.

Açıklama

1784 yılı ortalarına kadar nova ve süpernovalar hariç, bilinen değişen yıldız sayısı sadece beş tane idi. Bunlardan dördü bugün Mira değişenleri olarak adlandırılan grubun üyesiydiler. Geriye kalan biri ise bir örten çift yıldızdı (Algol). 10 Eylül 1784'te Edward Piggot, η Aquilae'nin, hemen ardından John Goodricke ise δ Cephei'nin ışık değişimine sahip olduğunu keşfetmişlerdir. δ Cep ve η Aql bugün Sefe'ler olarak sınıfladığımız, dönemleri sırası ile 5.4 ve 7.2 gün olan zonklayan değişenlerdir. "Sefe (Sefeid)" terimi uzunca bir süre, örten değişenler hariç, düzenli-sürekli tekrarlayan ışık değişimine sahip ve dönemi 35 günden kısa olan tüm değişen yıldızlar için kullanılmıştır. Ancak bu sınıflamanın birbirinden çok farklı evrim aşamasında ve karakterde yıldızlar içerdiği görülünce, öncelikle dönemi 1 günden kısa olan ve genellikle RR Lyr türü değişenler sınıfına giren yıldızlar ayrılmıştır. Bunun ardından Tip-II Sefe'leri ve RV Tauri değişenleri bağımsız birer grup oluşturacak şekilde sınıflanmıştır. Geriye kalan yıldızlar ise literatürde "δ Cephei değişenleri", "Tip-I Sefeleri" veya “Klasik Sefeler” olarak adlandırılan ve günümüzde kısaca sadece “Sefeler” adını alan grubu oluşturmuşlardır. Shapley 1914'te, Sefe'lerin karmaşık ışık değişimlerinin, çapsal olmayan zonklamalardan kaynaklandığını söylemiştir. Ancak, daha sonra Eddington Sefe'lerde zonklamaların çapsal doğrultuda olduğunu ispatlamıştır.

Sefe'ler son derece düzenli tekrarlayan ve 1 gün ile 70 gün arasında değerler alabilen dönemlere sahiptirler. Bazı uç örneklerinde dönem değeri 200 güne kadar ulaşabilmektedir. Hertzsprung (1926, BAN, 3, 115), dönemleri 3-40 gün arasında olan Sefe'ler üzerine yaptığı bir araştırmada, ışık eğrilerinin dönem büyüklüğüne bağlı olarak biçim değiştirdiğini göstermiştir. Hertzsprung-Russell diyagramı (Hertzsprung Dizisi) olarak bilinen bu ilişkiye göre dönemleri 8-10 gün arasında olan tüm Sefe'lerin ışık eğrisi maksimumlarında çift tepeli yapılar izlenmektedir. Dönemi bundan kısa olanlarda iniş kolu üzerinde, uzun olanlarda ise çıkış kolu üzerinde "çıkıntılar (bump)" görülmektedir. Ayrıca dönemi 20 günden uzun olanlarda çıkış kolu belirgin bir şekilde diktir. İzlenen çıkıntı yapısının dönemle olan bu ilişkisi, temel zonklama modunun, ikinci harmoniği ile yaptığı girişimden kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak temel dönemi aynı olan iki Sefeid değişeninin ışık eğrileri biçim olarak (çıkıntılarının görüldüğü evre) aynı olmaktadır.

Dönem-Parlaklık bağıntısı

1912 yılında Henrietta Leawitt,[1] KMB'de gözlediği Sefe'lerin parlaklıklarının, dönemlerinin logaritması ile doğru orantılı olarak arttığını keşfetmiştir. Bu bağıntı, KMB'deki Sefe'lerin kabaca bizden uzaklıklarının aynı olduğu varsayımı ve KMB'nin bilinen uzaklığı (60 kpc) kullanılarak, mutlak parlaklık ile dönem arasındaki bir ilişkiye dönüştürülmüştür. Dönem-Parlaklık bağıntısı adı verilen bu ilişki sayesinde, sadece dönemini belirlemek ve yıldızlararası sönümleme etkisini dikkate alarak, gözlenen bir Sefe değişeninin ve dolayısıyla üyesi olduğu yıldız topluluğunun uzaklığını bulabilmek mümkün olmuştur. Böylece dönemden elde edilen mutlak parlaklık ile gözlenen parlaklık;

şeklindeki "uzaklık modülü" formülünde yerine konarak doğrudan uzaklık hesaplanabilmektedir. Yakın zaman içerisinde, Macellan Bulutları'ndaki Sefe değişenleri üzerine yapılan çalışmalar, dönem-parlaklık bağıntısında görülen saçılmanın, sıcaklık (veya renk ölçeği) parametresinin dikkate alınması ile yok edilebileceğini göstermiştir. Dolayısıyla bu ilişki aslında "dönem-parlaklık-renk (PLC)" arasında bir bağıntıdır. PL ve PLC bağıntıları gökadamızda uzaklığı iyi bilinen genç kümelerde yer alan Sefeid değişenleri ile duyarlı bir şekilde mutlak parlaklığa kalibre edilmiş durumdadır.

:[2] [2]

Genel Özellikler

Sefei'ler göreli olarak genç yıldızlardır. Genel olarak F, G, K türü üstdevlerdir. Dönemleri 2 gün civarında olanlar, Güneş'in kütlesinin 5 katı kütleye sahiptir ve yaşları 108 yıl civarındadır. Daha büyük kütleli Sefe'lere doğru gidildikçe dönem uzamakta ve yaş küçülmektedir. 40 gün dönemli Sefe'ler kabaca 15 güneş kütlesine ve 107 yıl civarında bir yaşa sahiptirler.

Sefe'lerin büyük bir bölümü temel modda zonklama yaparken, bir kısmı da ilk harmonikte zonklamaktadır. İlk harmonikte zonklayanları daha düşük genliğe ve sinüs eğrisine daha yakın ışık eğrilerine sahiptirler. Dönemleri 2-4 gün arasındadır ve tüm Sefe'ler arasında sayıca oranları %30 civarındadır. Bir salınımın temel veya harmonik modda gerçekleştiği, ışık eğrilerinin fourier dönüşümleri ile analiz edilmesi sonucu ortaya çıkmaktadır.

Örnekler

Sefe türü R TrA (P=3.389287 gün) ve S Sge (P=8.382173 gün) yıldızlarının ışık eğrileri görülmektedir. R TrA’da maksimum ışık profilinin minimumdakine oranla daha dar olması, Sefe ışık eğrilerinde izlenen genel bir özelliktir. S Sge ise çift tepeli Sefe ışık eğrileri için güzel bir örnektir. SS CMa, P=12.358 günlük dönemi ile, çıkıntıların görülme yerlerine ilişkin sınır bölgededir. Dolayısıyla çıkıntının etkisi hem çıkış hem de iniş kolunda görülmektedir. T Mon, P=27.0197 gün döneme sahiptir ve uzun dönemli Sefe'lerde çıkış kolunun aşırı dik oluşuna güzel bir örnektir. P=127.6 gün döneme sahip HV821 yıldızında, dönem uzadıkça ışık eğrilerinin biçim olarak sinüs eğrilerine ne ölçüde yaklaştığı açıkça izlenebilmektedir. U TrA (temel dönem P=2.568423) ise temel dönem ile ilk harmoniğin girişimi sonucu ışık eğrisinin çevrimden çevrime nasıl değiştiğini gösteren çarpıcı bir örnektir.

Tip-II Sefe'ler

Tip-II Sefe'leri, (klasik) Sefe'lerin düşük kütleli türevleri olarak tarif edilebilirler. Geçmiş literatürde birbirinden farklı çok sayıda isimlendirme ile anılmışlardır. Genel olarak W Virginis yıldızları olarak bilinen bu grup GCVS de CW kodlaması ile gösterilmiş ve iki alt gruba ayrılmıştır:

  • BL Her türü yıldızlar: dönemleri 8 günden kısa ve GCVS de CWB olarak kodlananlar.
  • W Vir türü yıldızlar: dönemleri 8 günden uzun ve GCVS de CWA olarak kodlananlar.

Diethelm[3] ise dönemi 1-3 gün arasında olanları üç gruba ayırmıştır:

  • RRd: düzgün ışık eğrisine sahip olanlar.
  • CW veya W Vir: çıkış kolunda çıkıntı (bump) bulunanlar.
  • BL Her: iniş kolunda çıkıntı (bump) bulunanlar.

Bu gruplamaya ait adlandırma, yine Diethelm[4] tarafından kısa sürede RRd → AHB1, CW → AHB2 ve BL Her → AHB3 şeklinde değiştirilmiştir. Burada RRd kodlamasının bugünkü literatürde çift-modlu RR Lyrae'lar için kullanıldığı hatırlanmalıdır.

Tip-II Sefe'leri hem halo hem de kalın disk popülasyonlarında yer alan yıldızlardır. Kütleleri 0.6 M􀁾 civarında ve dönemleri 0.75-40 gün arasındadır. Çapsal zonklayan bu yıldızların da tayflarında dönem başına, içten yüzeye yayılan şok dalgalarının etkisi görülmektedir. Tip-II Sefe'lerin ışık eğrisi biçimlerinin, zoklama dönemine bağımlılığı, klasik Sefe'ler için ortaya konan "Hertzsprung dizisi"ni takip etmektedir. Ancak çıkıntının (bump) iniş veya çıkış kolunda bulunmasını ayıran sınır-dönem değeri 1.5 gün civarındadır. Kwee[5] dönemleri 13-20 gün arasında olan Tip-II Sefe'lerini ışık eğrisi biçimlerine göre ikiye ayırmıştır:

  • Maksimumlarında düzlükler bulunanlar.
  • Maksimumları eğrisel olanlar.

Özellikle küresel kümelerde ve Macellan Bulutları'nda yer alan Tip-II Sefeleri için de dönem parlaklık ilişkisi olduğu bulunmuştur. Ancak Tip-II Sefe'leri için bu bağıntının eğimi daha düşük ve saçılma daha fazladır. Ayrıca belli bir dönem değeri için Tip-II Sefe'lerinin klasik Sefe'lere oranla daha düşük mutlak parlaklıklara sahip olduğu açıkça görülmektedir.

Örnekler

Klasik sefelere örnek olarak; Eta Aquilae, Zeta Geminorum, Beta Doradus, RT Aurigae, Polaris ve Delta Cephei gösterilebilir.

Kwee'nin eğrisel maksimumlu Tip-II Sefe'lerine örnek olarak; CS Cassiopeiae (P=14.74 gün), düz maksimumlulara örnek olarak W Virginis'in (P=17.27 gün) ışık eğrileri gösterilebilir. Hertzsprung dizisine iki örnek olarak BL Herculis (P=1.307443, çıkıntı iniş kolunda) ve KZ Centauri'nin (P=1.51997, simetrik maksimum, belirgin bir çıkıntı izlenemiyor) ışık eğrileri gösterilebilir.

Cüce sefelere örnek olarak; Delta Scuti ve SX Phoenicis gösterilebilir.

Genel olarak Tip-II Sefe'leri ile klasik Sefe'ler, sadece ışık eğrilerine bakılarak ayırdedilemezler. Galaktik konumları, dikey hızları, ışınım güçleri (veya mutlak parlaklıkları) ve kimyasal bileşimleri bu ayırımın yapılabilmesini sağlamaktadır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ 1912, HC, no:173
  2. ^ a b Majaess D. J., Turner D. G., Lane D. J. (2008). Assessing potential cluster Cepheids from a new distance and reddening parameterization and 2MASS photometry 29 Temmuz 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., MNRAS
  3. ^ 1983, A&Ap, 124, 108
  4. ^ 1990, A&Ap, 239, 186
  5. ^ 1967, BAN, 19, 260

Dış bağlantılar


İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Hertzsprung-Russell diyagramı</span>

Hertzsprung-Russell diyagramı veya Hertzsprung-Russell çizeneği yıldızları ışınım güçleri, etkin sıcaklıkları gibi özellikleri arasındaki ilişkileri gösteren bir çizenektir. 1910 yılı civarında Ejnar Hertzsprung ve Henry Norris Russell tarafından oluşturulmuş olup yıldızların evrimini anlama çalışmalarında önemli bir rol oynamıştır. Yıldızın çizelgedeki konumunun değişimine bakılarak yıldızın evrimi izlenebilir.

<span class="mw-page-title-main">Tansık değişkeni</span>

Tansık (Mira) değişeni, adını Tansık (Mira) yıldızından alıp, ileri derecede al renge, 100 günden uzun atma süresine ve 1'den yüksek mutlak parlaklığa sahip, zonklayan değişen yıldızlar sınıfıdır.

<span class="mw-page-title-main">Cüce nova</span>

Cüce novalar veya U Geminorum yıldızları, birbirini etkileyen çift yıldız sistemleridir. Bunlar ani ve şiddetli değişen yıldızların önemli bir alt grubunu temsil eder. Bu sistemler bir beyaz cüce ve yoldaş yıldız olarak bir kırmızı anakol yıldızını içerir (G ve M tayf türü arasında).

<span class="mw-page-title-main">Işık eğrisi</span>

Işık eğrisi, bir yıldızın veya bir bölgenin zamana karşı çizilen parlaklık grafiğidir.

<span class="mw-page-title-main">RR Lyrae değişeni</span>

RR Lyrae değişenleri, yaygın olarak küresel yıldız kümelerinde bulunan özel bünyesel değişen, zonklayan bir yıldız türüdür. RR Lyrae türü değişen yıldızların mutlak parlaklığı bilinmektedir. Gözlemlerle görünür parlaklığı ölçülebildiği takdirde, içinde RR Lyrae gözlenebilen yakın gökadaların uzaklıkları da bulunabilir. Bu özellikleri ile bu yıldızlar, Gökbilim'de çok önemlidirler.

<span class="mw-page-title-main">Değişen yıldız</span> Dünyadan görüldüğü gibi parlaklığı zaman içinde değişen yıldız

Değişen yıldız, parlaklıkları zaman içinde değişen yıldızlardır. Parlaklıkları genelde ya çok gençken ya da çok yaşlı iken değişir. Bunun nedeni, ya genişleme, daralma, püskürme gibi yıldızın iç dinamiğinden; ya da iki ya da daha fazla yıldızın birbirlerinin yörüngelerinde dönerken oluşturdukları tutulmalardan kaynaklanan dış dinamiklerden dolayı oluşur. 2000 yılına kadar 30,000'in üzerinde değişken yıldız bulunup kataloglanmıştır. Ayrıca 14,000 kadar başka yıldızda parlaklık değişiminden şüphelenilmektedir. Güneşimiz ve Kutup Yıldızı dahil olmak üzere birçok yıldızın, yeterli duyarlılıkta ölçüldüğünde, parlaklıkları değişmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Delta Scuti değişeni</span>

Delta Scuti değişenleri, dönemleri 0,3 günden kısa, A veya F tayf türünden, birkaç 0,001 kadirden 0,8 kadire kadar görsel bölge genliklerine sahip zonklayan değişenlerdir. H-R diyagramındaki kararsızlık kuşağı içinde yer alırlar. δ Scuti'lerin H-R diyagramındaki konumları üstten klasik sefeler, alttan ise zonklayan beyaz cücelerle sınırlı geniş bir alandır. Bu derece geniş bir alanda yıldız çeşitliliği oldukça fazladır ve en genç disk popülasyonlarından yaşlı halo yıldızlarına kadar farklı yıldızlar δ Scuti türü değişenler grubuna girebilmektedir. Bu nedenle bir kısmı veya tüm grubu tarif eden çok farklı isimlerle de anılırlar; bunlardan bazıları cüce sefeler, RRs değişenleri, AI Velorum yıldızları, SX Phe yıldızları ve çok-kısa dönemli sefeler dir.

Yarıdüzenli değişen yıldızlar yüksek ışınım gücüne sahip soğuk yıldızların hemen hemen tamamı değişkenlik gösterir. Bu onların temel karakteristiklerinden biridir. Bu nedenle geç tür yıldızlar arasından fotometrik standartlar bulmak oldukça güçtür.

RV Tauri değişenleri, maksimum ışıkta, tayflarında F ve G türü, minimum ışıkta ise G ve K türü yıldızların tipik çizgilerini gösteren parlak, sarı üstdevlerdir. Görsel bölge ışık eğrileri benzer minimumlar arası 30 – 150 günlük dönemlerle ardışık sığ ve derin minimumlar göstermektedir ve değişim genlikleri genellikle 2-3 kadir arasındadır. Bazı örneklerinde 3 kadiri geçebilmektedir. Çapsal zonklama yaparlar.

<span class="mw-page-title-main">Parlak mavi değişenler</span>

Parlak mavi değişenler, tayfları ve parlaklıklarında öngörülemeyen ve kimi zaman dramatik değişiklikler gösteren büyük kütleli evrimleşmiş yıldızlardır. Bu özel değişkenlik türünü ilk kez gösteren ve Büyük Macellan Bulutu'nun en parlak yıldızlarından biri olan S Doradus'un ardından, S Doradus değişenleri olarak da belirtilmiştir. Olağanüstü derecede nadirdirler, Değişen Yıldızların Genel Kataloğu'nda (GCVS) SDor olarak listelenen sadece 20 cisim vardır ve bunların bir kısmı artık LBV olarak kabul edilmemektedir.

W Ursae Majoris değişeni ışık eğrilerinde izlenen neredeyse eşit derinlikli iki minimum ve süreklilik gösteren ışık değişimleri ile karakterize edilmektedirler. Eşit minimum derinlikleri, bileşen yıldızların eşit yüzey sıcaklığına sahip olduklarının bir göstergesidir. "değen çiftler" olarak da bilinen bu sistemlerin bileşenleri birbirine çok yakındır. Bunun doğal sonucu olarak birbirlerine uyguladıkları ileri düzeyde karşılıklı tedirginlik kuvvetleriyle, küresellikten önemli ölçüde sapmış bileşenler içermektedirler. Yörünge dönemleri oldukça kısadır ve 7 saat – 1 gün arasında değerlere sahiptir.

FK Comae Berenices değişenleri hızlı dönen dev yıldızlardır ve ışık değişimleri, yüzey parlaklık dağılımlarının tekdüze olmamasından kaynaklanmaktadır. Yüzey parlaklık dağılımını tekdüzelikten saptıran temel etki soğuk, güneş benzeri fotosferik lekelerdir. Geç tür hızlı dönen dev yıldızlardır ve bu nedenle ileri düzeyde kromosferik etkinlik de gösterirler. Grubun prototipi FK Comae Berenices'in hızlı dönmesi göz önüne alınarak, W UMa türü değen çift yıldızların birbirleri içine girmesi sonucu oluştuklarına inanılmaktadır. Bu birleşme sonrasında yıldızı saran optik kalın bir zarf oluşmaktadır. Bu grup içine alınmış olan bazı yıldızlar yüksek dönme hızlarına sahip değildirler ve büyük olasılıkla tek A-türü yıldızların evrimleşmesi sonucu oluşmuşlardır. FK Com 2.4 günlük dönemi ile grubun en hızlı dönen yıldızıdır. GCVS'de listelenmiş sadece 4 tane FK Com türü yıldız bulunmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalarla bu sayıya birkaç tane daha eklenmiştir. Gözlenen genlikleri birkaç 0.01 kadir ile birkaç 0.1 kadir arasında yer almaktadır. FK Com değişenleri için seçilmiş örnekler:

Beta Cephei değişenleri kısa dönemli ışık ve dikine hız değişimi gösteren, erken B türü dev ve altdevlerden oluşma bir gruptur. 2-7 saat arasında değerlere sahip dönemleri, dönme ve/veya çift sistem hareketleri ile açıklanamayacak derecede kısadır ve tek geçerli açıklama zonklama olmaktadır.

Be yıldızı O6-B9 tayf türü aralığında, ışınım sınıfı V ile III arasında olan ve tayflarında hidrojenin Balmer serisi salma çizgilerinde şiddet değişimi gösteren yıldızlardır. Bu değişimi dönemli olarak gösterenlerine γ Cas veya λ Eri yıldızları da denmektedir. Balmer salma çizgileri, bu yıldızları saran ve hızla dönen zarf veya kabuktan kaynaklanmaktadır. Baade bu tanımı biraz daha daraltarak bir Be yıldızı için şu ek kriterleri de ileri sürmüştür:

<span class="mw-page-title-main">W Virginis değişeni</span>

W Virginis değişenleri, zonklama periyotları 10-20 gün ve tayf sınıfı F6 - K2 olan Tip II Sefelerin bir alt sınıfıdır.

SU Ursae Majoris değişenleri, birbirinden çok farklı iki tip patlamaları olan cüce novalardır:

1) Birinci tip olarak, 15 – 40 günlük aralıklarla tekrarlanan ve sadece birkaç gün süren ve sık sık vuku bulan kısa patlamalardır.
2) İkici tip olarak, birkaç yıl ile altı ay arasındaki aralıklarla ortaya çıkan ve 10 – 20 gün süren süper patlamalardır.

RS Canum Venaticorum değişenleri, GCVS'de RS olarak kodlanmış bir değişen yıldız türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Sarı üstdev</span>

Sarı üstdev, genellikle süper parlaklık sınıfına sahip spektral F veya G tipi üstdevlerdir. Ana diziden uzaklaşıp gelişen, daha da aydınlık hale gelen yıldızlardır.

<span class="mw-page-title-main">Klasik Sefe değişeni</span> değişen yıldız türü

Klasik Sefeler, bir Sefe değişeni yıldız türüdür. Birkaç gün ila birkaç hafta arasında değişen periyotlarla ve görsel genlikleri birkaç ondalık büyüklükten yaklaşık 2 büyüklüğe kadar düzenli radyal zonklamalar sergileyen genç, popülasyon I değişen yıldızlardır. Klasik Sefeler aynı zamanda Popülasyon I Sefeleri, Tip I Sefeler ve Delta Sefe değişenleri olarak da bilinirler.

<span class="mw-page-title-main">BL Herculis değişeni</span> değişen yıldız türü

BL Herculis değişenleri, düşük aydınlatma gücü ve kütleli olan, sekiz günden daha kısa bir periyoda sahip tip II Sefelerin bir alt sınıfıdır. Bu tür değişen yıldızlar, en kısa periyotlu yıldızlar için azalan yönde ve daha uzun periyotlu yıldızlar için artan yönde sıklıkla bir çıkıntı gösteren ışık eğrilerine sahip zonklayan yıldızlardır. Diğer tip II Sefeler gibi bunlar da gökadanın halesinde ve küresel kümelerde bulunan çok yaşlı popülasyon II yıldızlarıdır. BL Herculis değişenleri ayrıca diğer tip II Sefelerle karşılaştırıldığında W Virginis değişenlerinden daha kısa periyotlara sahip ve daha sönüktür. Zonklayan yıldızların parlaklıkları değiştikçe tayfsal sınıfları da değişir ve BL Herculis değişenleri normalde en parlak olduklarında A sınıfı, en sönük olduklarında ise F sınıfıdır. Hertzsprung-Russell diyagramına yerleştirildiklerinde W Virginis ve RR Lyrae değişenleri arasında yer alırlar.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.