脉冲造父变星为测量宇宙尺度提供新线索

新的研究提供了迄今为止对脉动造父变星最精确的测量，这可能为我们了解宇宙的巨大规模和尺度提供了线索。造父变星是一种变星，亮度在短时间内变化，并表现出特定的光度模式。然而，虽然这种有节奏的行为可以让天文学家根据恒星亮度的变化或脉冲来计算空间距离，但它也可能会使恒星的观测变得困难。

VelocitiesofCepheids（VELOCE）计划的研究人员利用2010年至2022年间从智利的SwissEulertelescope和西班牙拉帕尔马岛的TheMercatorTelescope收集的先进光谱观测数据，对数百个造父变星进行了极高精度和一致性的研究。

研究人员表示，了解造父变星的性质和物理原理非常重要，因为它们告诉我们恒星一般如何演化，且我们依靠它们来确定宇宙的距离和膨胀率。这两台望远镜上的高解析度摄谱仪让天文学家能够分离和测量星光的波长并捕捉亮度的变化。然后，利用都卜勒效应测量了恒星沿著望远镜视线膨胀和收缩的速度，即径向速度。研究人员表示脉动导致视线速度的变化高达每秒70公里，我们对这些变化的测量精度为37m/s，在某些情况甚至可达2m/s，这大约相当人类快速行走时的速度。

VELOCE团队收集了258个造父变星的18,000多个高精度径向速度测量结果，发现了恒星脉动中意想不到的的变化，以及一些属于双星系统的造父变星。研究人员表示这些恒星内部发生了更复杂的过程，例如恒星不同层之间的相互作用，或者额外的（非径向）脉动讯号，这可能为透过星震学确定造父变星的结构提供了机会。因此，这些新数据将帮助天文学家解开观测脉动造父变星的复杂性，并了解所观察到的恒星亮度变化是因其个体结构的结果，还是由与伴星的潜在相互作用所引起，因为伴星偶尔会遮住其恒星的光。

接下来将不同望远镜在不同时间点观测到造父变星的结果联系起来，期望能得到进一步的研究结果。相关研究成果发表于《Astronomy&Astrophysics》期刊上。