造父变星(Cepheid variable stars)是变星的一种，它的光变周期(即亮度变化一周的时间)与它的光度成正比，因此可用于测量星际和星系际的距离。大多数这类变星在光度极大时为F型星(中等温度的热星);在光度极小时为G型星(像太阳那样比较冷的星)。典型星是仙王座δ。1784年约翰-古德利发现了它的光变现象，1912年哈佛天文台的勒维特发现了上述造父变星的周期-光度关系。
造父变星(Cepheid variable star)是一类高光度周期性脉动变星，也就是其亮度随时间呈周期性变化。因典型星仙王座δ(中文名造父一)而得名。由于根据造父变星周光关系可以确定星团、星系的距离，因此造父变星被誉为"量天尺"。 基本介绍
造父变星，是一类高光度周期性脉动变星，在可见光波段，光变幅度0.1～2等，光变周期大多在1～50天范围内，也有长达一二百天的，造父变星的光变周期和光度之间有着密切关系，称为周光关系，它被用来建立天体的距离尺度。造父变星因典型星仙王座δ 而得名。仙王座δ星最亮时为3.7星等，最暗时只有4.4星等，这种变化很有规律，周期为5天8小时47分28秒。这称作光变周期。这类星的光变周期有长有短，但大多在1至50天之间，而且以5至6天为最多。人们熟悉的北极星也是一颗造父变星。
光谱由极大时的F型变到极小时的G～K型（见恒星光谱分类），谱线有周期性位移，视向速度曲线的形状大致是光变曲线的镜像反映，这意味着亮度极大出现在星体膨胀通过平衡半径的时刻（膨胀速度最大）而不是按通常想象那样发生在星体收缩到最小，因而有效温度最高的时刻，位相差0.1～0.2个周期。
这种极大亮度落后于最小半径的位相滞后矛盾，被解释为星面下薄薄的电离氢区在脉动过程中跟辐射进行的相互作用而引起的现象。
造父变星本身太暗淡，能够用来测量的河外星系很少。其他的测量遥远天体的方法还有利用天琴座RR变星以及新星等方法，造父变星在可见光波段，光变幅度0.1～2等。光变周期大多在1～50天范围内，也有长达一二百天的。
第一颗造父变星由JohnGoodricke于1784年在英国发现，它也是该类变星中最亮的（视星等），夜空中肉眼清晰可见——造父一，仙王座δ，变星由此得名。特别的，Goodricke也是第一个解释食双星光变原理的人：由于双星轨道面和我们视线平行，它们会周期性的互相遮掩一部分或全部，导致整体光度下降。团队本次研究对象是极其罕见的包含造父变星的食双星。经典造父变星是大质量恒星，与另一类相对小质量的类似变星（天琴座RR星）演化历2史不同。
1908年，HenriettaLeavitt（女）发现了造父变星的周光关系，埃德温.哈勃藉此估算了天体的距离（实际是星系，当年认为是银河系中的星云）。
1912年，美国天文学家勒维特（Leavitt）在研究大麦哲伦星云和小麦哲伦星云时，在小麦哲伦星云中发现25颗变星，其亮度越大，光变周期越大，极有规律，称为周光关系。由于小麦哲伦星云距离我们很远，而小麦哲伦星云本身和距离相比很小，于是可以认为小麦哲伦星云中的变星距离我们一样远。
在1913年，丹麦天文学家EjnarHertzsprung对造父变星做了些研究，利用视差法测定了银河系中距离较近的几颗造父变星，标订了距离尺度。
在1915年，美国天文学家HarlowShapley成功的解决了造父变星零点标定的问题，并使用造父变星订出我们银河系最初的大小和形状，以及太阳在期间的位置。
在1924年，EdwinHubble利用仙女座大星系中的经典造父变星建立了它的距离，显示它不是银河系内的成员。这解决了岛宇宙辩论所涉及的宇宙和星系是否是同义字的问题，或者银河系只是组成宇宙的众多星系中的一个。
在1929年，哈柏和MiltonL.Humason结合由造父变星测量出距离的几个星系，和VestoSlipher测量的星系退行速度，制定了现在称为哈柏定律的公式。他们发现宇宙在膨胀。但是，在此的几年前乔治·勒梅特已经提出这种论断。
造父变星实际上包括两种性质不同的类型：星族Ⅰ造父变星（或称经典造父变星）和星族Ⅱ造父变星（或称室女W型变星）、矮造父变星，它们有各自的周光关系和零点，对相同的周期，前者的光度比后者小1.4等左右。
也称为第一星族造父变星、第一型造父变星、或仙王座δ变星，是造父变星的一种。它们是第一星族星，有着周期从数天至数月，质量是太阳4-20倍的变星，光度可以达到太阳的100,000倍，经典造父变星是光谱类型在F6-K2的黄超巨星，在脉动周期中的半径变化可以达到数百万公里(大约是船底座I的25%)。造父变星光谱由极大时的F型变到极小时的G～K型（见恒星光谱分类），谱线有周期性位移，视向速度曲线的形状大致是光变曲线的镜像反映。
WVirginisvariable是造父变星的一个子类，它是脉动周期在10至20天的第二星族星，并且光谱型介于F6至K2之间。
即为盾牌座δ变星。其他著名的矮造父变星包括五帝座一(狮子座β)和王良一(仙后座β)。织女星被怀疑也是盾牌座δ变星，但是尚未能证实（截止到2012年）。
在赫罗图中，大部分脉动变星位于一个狭长的不稳定带上。造父变星位于这个不稳定带的上部，光谱型为F到K型。造父变星的半径变化幅度不大，约为5%-10%，光度变化主要来自表面温度的变化，且与半径的变化位相相反，即半径最大时光度最小，半径最小时光度最大。
当恒星演化到一定阶段，内部会出现不稳定性，引力和辐射压力会失去平衡，外部包层会出现周期性的膨胀和收缩，但这个脉动不涉及恒星的核心。在正常情况下，恒星的不透明度κ与密度成正比，与温度的3.5次方成反比。当恒星的半径减少时，密度增加，温度升高，不透明度降低，导致能量的释放，使膨胀幅度减小。
造父变星在脉动初期，恒星包层中存在氦的部分电离区，半径减小时，温度基本不变，导致不透明度反而增加，能量吸收，半径进一步减小。这就使得脉动的幅度越来越大。恒星在演化过程中，在赫罗图上可能数次穿越不稳定带，在正常恒星和造父变星之间不断转换。
联系客服
