視差法對於測量幾百光年距離的恆星都顯得有些力不從心,更別說遙遠的星團和星系了。幸運的是,天文學家發現了另一個非常有用的工具——造父變星。這類變星通常比太陽亮1000倍,在很遠的距離也能看到。人們發現它們的光度和光變週期成正比,這就意味著只需測量光變週期,便可推知其光度;然後利用觀測到的實際亮度,根據近明遠暗的“蠟燭原理”,就能夠推算出天體的距離,因此造父變星也被譽為“量天尺”。這類變星以仙王座δ也就是“造父一”為代表,所以我們稱之為“造父變星”。但“造父”這個名字聽起來多少有些古怪,它究竟是人還是物?抑或有什麼故事呢?
原來“造父”大有來頭,據說他是顓頊帝的後裔,不僅善於飼養寶馬良駒,而且駕車技藝高超,被西周天子周穆王相中,做了穆王的御用司機。與造父相關的故事頗多,其中流傳最廣的是他載著周穆王闖入崑崙仙境,不想被西王母挽留了三日,這三日便是人間三年。而在人間,心懷鬼胎的徐偃王見朝中無人,伺機起兵造反,卻不想造父揚起鞭子驅動八匹千里馬,居然不到兩個時辰就將周穆王由崑崙山送回京城豐鎬(今陝西西安一帶),不久便平息了叛亂。
造父本姓嬴,為顓頊之後,因平定徐偃王叛亂有功,被周穆王封於趙城(今山西洪洞縣)。自此以後,造父一族改姓“趙”,造父也就成為趙姓始祖。
脈動變星
多數恆星的亮度幾乎恆定不變,如我們的太陽,在11年的週期中只有不到0.1%的變化。然而一部分恆星的亮度卻有著顯著的起伏變化,這就是所謂的變星。大部分變星的亮度變化是由於自身交替膨脹和收縮而引起的,這類變星被稱為脈動變星。脈動變星產生的原因是,恆星演化到一定階段,其結構出現某種不穩定性,從而產生一定幅度的脈動。脈動變星的光變週期相差很大,短的在1小時以內,長的可達幾百天,甚至10年以上。星等變化幅度從大於10個星等,到小於千分之幾個星等都有。
造父變星是脈動變星的典型型別,這類黃色超巨星,質量介於太陽的4~20倍,有著非常規律的光變週期,從幾天到數週不等(但也有個別週期長達200天的)。在一個脈動週期中星體的半徑變化可以達到數百萬千米,可見光波段的光變幅度為0.1~2個星等。仙王座δ(也就是造父一)是這類變星的典型代表,其最亮時為3.7等,最暗時為4.4等,光變週期為5天8小時47分。
造父變星的光變曲線及體積和顏色的變化