משתנה בטא בקפאוס
כוכב משתנה מסוג β בקפאוס (בקיצור משתנה β בקפאוס או משתנה β קפאידי, באנגלית β Cephei variable, לפעמים נקרא גם משתנה β בכלב גדול) הוא סוג של כוכב משתנה המתאפיין בהשתנות מהירה וקטנה בבהירות הנובעת מפעימות בשכבות הפנימיות של הכוכב. כוכבים מסוג זה הם בדרך כלל תת-ענקים או ענקים כחולים מסוג ספקטרלי B שנמצאים בתהליך של יציאה מהסדרה הראשית והפיכה לענקים אדומים. כוכבים מסוג זה נקראים על שם β בקפאוס שהיה הכוכב הראשון מסוג זה שזוהה ככוכב משתנה בשנת 1902.
תכונות
משתני β בקפאוס הם כוכבים בעלי מסה של 20-7 מסות שמש ששלב היתוך המימן בליבתם הסתיים ומתרחש כעת בשכבות שמקיפות את הליבה וכתוצאה מכך קוטרם של הכוכבים גדל והם הופכים לתת-ענקים כחולים ולאחר מכן לענקים כחולים. מקובל לחשוב שמנגנון הפעימות בכוכבים מסוג זה נוצר על ידי אטומי ברזל בשכבות הפנימיות שבהן שוררות טמפרטורות סביב 200,000 קלווין.[1] בטמפרטורות אלה הברזל יוצר שכבה אטומה יחסית לקרינה וכתוצאה מכך הטמפרטורה של השכבה עולה והיא מתנפחת וגדלה, דבר שמביא לירידה בצפיפות של הברזל ולעליה בשקיפות וכתוצאה מכך לירידה בטמפרטורה והתכווצות חזרה של השכבה. מכיוון שהפעימות מתרחשות בשכבה פנימית, השינוי בקוטרו של הכוכב הוא זניח והשינוי בעוצמת ההארה נובע בעיקר משינויי הטמפרטורה בתוך הכוכב. מסיבה זו השינויים בבהירות קטנים יחסית והעוצמה גדלה עם עליית הטמפרטורה, כלומר דווקא כשהשכבה הפנימית מתכווצת.
השינויים בבהירות הנראית של כוכבים אלו נעים בין מאיות של דרגת בהירות ועד למספר עשיריות של דרגת בהירות, כלומר לא ניתן להבחין בשינויים בלי ציוד מדידה. באור על-סגול השינוי בבהירות הוא בולט יותר ומגיע לדרגת בהירות אחת. אורך המחזור של ההשתנות הוא בין 2.5 ל-7 שעות, אך בחלק מהכוכבים זוהו מחזורי משנה של השתנות קטנה יותר שלהם זמן מחזור של רבע מזמן המחזור של הפעימות.
משתני β בקפאוס בולטים
- β בקפאוס (אלפירק) עצמו עם שינוי של כעשירית דרגת בהירות וזמן מחזור של כ-4.5 שעות.
- β בכלב גדול (מירזם) עם שינוי של 7 מאיות דרגת בהירות וזמן מחזור של כ-6 שעות.
- מימוזה (β בצלב הדרומי) עם שינוי של 8 מאיות דרגת בהירות וזמן מחזור של כ-4.6 שעות.
- הדר (β בקנטאור) עם שינוי של כ-4 מאיות דרגת בהירות וזמן מחזור של כ-3.75 שעות, אבל מדובר בכוכב כפול שככל הנראה שני בני הזוג הם משתני β בקפאוס כך שהנתונים אינם חד משמעיים.
- ספיקה (α בבתולה) עם שינוי של כשתי עשיריות דרגת בהירות וזמן מחזור של כ-6.5 שעות, אך מאז 1970 ההשתנות פסקה.[2]
הערות שוליים
- ^ Francis LeBlanc: An Introduction to Stellar Astrophysics
- ^ M. A. Smith: The nonradial oscillations of Spica, Astrophysical Journal, Part 1, vol. 297, p. 206 (1985)