주기-광도 관계

3. 관계

주기-광도 관계는 여러 종류의 맥동 변광성에 대해 알려져 있다. 여기에는 제1형 세페이드, 제2형 세페이드, 거문고자리 RR형 변광성, 미라형 변광성, 그리고 다른 장주기 변광성 등이 포함된다.^[45][16]

3. 1. 고전적 세페이드 변광성

3. 2. 다른 유형의 변광성

4. 영향

래드클리프 칼리지를 졸업한 레빗은 하버드 대학교 천문대에서 별의 밝기를 측정하고 목록화하는 업무를 맡았다. 에드워드 찰스 피커링 천문대장은 레빗에게 페루 아레키파에 있는 하버드 천문대 보이든 관측소에서 브루스 천체 사진기로 촬영한 사진 건판에 기록된 소마젤란 은하와 대마젤란 은하의 변광성을 연구하도록 했다. 레빗은 1777개의 변광성을 확인하고 그중 47개를 세페이드 변광성으로 분류했다. 1908년 레빗은 밝은 변광성일수록 주기가 길다는 점에 주목하여 《하버드 대학교 천문대 연감》에 결과를 발표했다.^[41]

1912년 논문에서 레빗은 별의 겉보기 등급과 주기의 로그 값 사이의 관계를 그래프로 나타내고 다음과 같이 밝혔다.

> 소마젤란 은하 내 모든 세페이드 변광성은 거의 같은 거리에 있다는 가정하에, 각 별의 겉보기 등급은 해당 거리에 따라 고정된 양만큼 수정된 절대 등급과 같다. 따라서 주기의 로그값은 별의 평균 광도(가시광선 영역에서 방출되는 에너지량)의 로그값에 비례한다.^[43]

당시 마젤란 은하까지의 거리는 알려지지 않았기에, 이 밝기에는 미지의 비례 상수가 있었다. 레빗은 일부 세페이드 변광성의 시차가 측정될 수 있기를 희망했다. 1년 후, 아이나르 헤르츠스프룽이 우리 은하 내 여러 세페이드 변광성의 거리를 측정하여 이 관계를 보정했고, 이를 통해 모든 세페이드 변광성까지의 거리를 결정할 수 있게 되었다.^[43]

고전적 세페이드(제1형 세페이드, 또는 델타 세페이드 변광성)는 수일에서 수개월 주기로 맥동한다. 1784년 에드워드 피곳이 독수리자리 에타에서 처음 발견했고,^[51] 몇 달 후 존 구드릭이 세페우스자리 델타의 변광성을 발견했다.^[52]

1918년 할로 섀플리는 이 관계를 이용하여 구상성단까지의 거리와 성단 내 거문고자리 RR형 변광성의 절대 등급을 조사했다. 그러나 세페이드 변광성의 유형에 따른 주기-광도 관계의 불일치는 당시에 크게 주목받지 못했다. 에드윈 허블이 1931년 안드로메다 은하 주변 구상성단을 연구하면서 이러한 불일치를 확인했다. 1950년대에 제2형 세페이드 변광성이 제1형 세페이드 변광성보다 어둡다는 사실이 밝혀지면서 해결되었다. 거문고자리 RR형 변광성은 이보다 더 어두웠다.^[44]

4. 1. 우주 거리 사다리

4. 2. 우주론의 발전

4. 3. 노벨상 관련 논의

참조

_[1] 논문 Calibrating the Cepheid period-luminosity relation from the infrared surface brightness technique: I. The ''p''-factor, the Milky Way relations, and a universal ''K''-band relation EDP Sciences 2011-10
_[2] 뉴스 Overlooked No More: Henrietta Leavitt, Who Unraveled Mysteries of the Stars - The portrait that emerged from her discovery, called Leavitt's Law, showed that the universe was hundreds of times bigger than astronomers had imagined. https://www.nytimes.[...] 2024-03-28
_[3] 간행물 A century of cepheids: Two astronomers, a hundred years apart, use stars to measure the Universe https://www.sdss.org[...] Sloan Digital Sky Survey 2019-09-23
_[4] 웹사이트 Society Resolutions https://aas.org/abou[...] American Astronomical Society 2021-03-08
_[5] 논문 The Optical Gravitational Lensing Experiment. Cepheids in the Magellanic Clouds. IV. Catalog of Cepheids from the Large Magellanic Cloud 1999
_[6] 논문 The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. I. Classical Cepheids in the Large Magellanic Cloud 2008
_[7] 논문 Final Results from the ''Hubble Space Telescope'' Key Project to Measure the Hubble Constant 2001
_[8] 논문 The expansion field: the value of H 0 2008
_[9] 논문 Characteristics of the Galaxy according to Cepheids 2009
_[10] 논문 The Hubble Constant 2010
_[11] 웹사이트 Delta Cephei http://www.aavso.org[...] American Association of Variable Star Observers 2010-07-16
_[12] 논문 1777 variables in the Magellanic Clouds 1908
_[13] 논문 Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud 1912
_[14] 논문 The Period–Luminosity Relation: A Historical Review 1969-12
_[15] 논문 The Period-Luminosity Relation of the Cepheids
_[16] 논문 A Probabilistic Approach to Fitting Period–luminosity Relations and ValidatingGaia ''Parallaxes''
_[17] 논문 Über die räumliche Verteilung der Veränderlichen vom δ Cephei-Typus
_[18] 논문 Hubble Space Telescope Fine Guidance Sensor Parallaxes of Galactic Cepheid Variable Stars: Period-Luminosity Relations
_[19] 논문 The long-period Galactic Cepheid RS Puppis https://hal.archives[...]
_[20] 논문 On geometric distance determination to the Cepheid RS Puppis from its light echoes
_[21] 논문 Astrometry with the Hubble Space Telescope: A Parallax of the Fundamental Distance Calibrator δ Cephei
_[22] 논문 Observations of a new variable star
_[23] 논문 A series of observations on, and a discovery of, the period of the variation of the light of the star marked δ by Bayer, near the head of Cepheus. In a letter from John Goodricke, Esq. to Nevil Maskelyne, D.D.F.R.S. and Astronomer Royal https://books.google[...]
_[24] 논문 The Progenitors of Classical Cepheid Variables 1996
_[25] 논문 The PL calibration for Milky Way Cepheids and its implications for the distance scale 2010
_[26] 논문 Radius variation and population type of cepheid variables 1957
_[27] 웹사이트 1912: Henrietta Leavitt Discovers the Distance Key | Everyday Cosmology http://cosmology.car[...] 2016-10-05
_[28] 웹사이트 Mile Markers to the Galaxies http://www.oneminute[...] 2009-11-19
_[29] 서적 Big Bang: The Origin of the Universe Harper Perennial
_[30] 서적 Miss Leavitt's Stars : The Untold Story of the Woman Who Discovered How To Measure the Universe https://archive.org/[...] Norton 2005
_[31] 웹사이트 1912: Henrietta Leavitt Discovers the Distance Key | Everyday Cosmology http://cosmology.car[...] 2016-10-05
_[32] 웹사이트 Mile Markers to the Galaxies http://www.oneminute[...] 2009-11-19
_[33] 간행물 A century of cepheids: Two astronomers, a hundred years apart, use stars to measure the Universe https://www.sdss.org[...] Sloan Digital Sky Survey 2019-09-23
_[34] 논문 The Optical Gravitational Lensing Experiment. Cepheids in the Magellanic Clouds. IV. Catalog of Cepheids from the Large Magellanic Cloud 1999
_[35] 논문 The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. I. Classical Cepheids in the Large Magellanic Cloud 2008
_[36] 저널 Final Results from the ''Hubble Space Telescope'' Key Project to Measure the Hubble Constant 2001
_[37] 저널 The expansion field: the value of H 0 2008
_[38] 저널 Characteristics of the Galaxy according to Cepheids 2009
_[39] 저널 The Hubble Constant 2010
_[40] 웹인용 Delta Cephei http://www.aavso.org[...] American Association of Variable Star Observers 2010-07-16
_[41] 저널 1777 variables in the Magellanic Clouds 1908
_[42] 저널 Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud 1912
_[43] 저널 The Period–Luminosity Relation: A Historical Review 1969-12
_[44] 저널 The Period-Luminosity Relation of the Cepheids 1956
_[45] 저널 A Probabilistic Approach to Fitting Period–luminosity Relations and ValidatingGaia ''Parallaxes'' 2017
_[46] 저널 Über die räumliche Verteilung der Veränderlichen vom δ Cephei-Typus 1913
_[47] 저널 Hubble Space Telescope Fine Guidance Sensor Parallaxes of Galactic Cepheid Variable Stars: Period-Luminosity Relations 2007
_[48] 저널 The long-period Galactic Cepheid RS Puppis https://hal.archives[...] 2008
_[49] 저널 On geometric distance determination to the Cepheid RS Puppis from its light echoes 2009
_[50] 저널 Astrometry with the Hubble Space Telescope: A Parallax of the Fundamental Distance Calibrator δ Cephei 2002
_[51] 저널 Observations of a new variable star 1785
_[52] 저널 A series of observations on, and a discovery of, the period of the variation of the light of the star marked δ by Bayer, near the head of Cepheus. In a letter from John Goodricke, Esq. to Nevil Maskelyne, D.D.F.R.S. and Astronomer Royal https://books.google[...] 1786
_[53] 저널 The Progenitors of Classical Cepheid Variables 1996
_[54] 저널 The PL calibration for Milky Way Cepheids and its implications for the distance scale 2010
_[55] 저널 Radius variation and population type of cepheid variables 1957
_[56] 웹인용 1912: Henrietta Leavitt Discovers the Distance Key | Everyday Cosmology https://web.archive.[...] 2016-10-05
_[57] 웹인용 Mile Markers to the Galaxies https://web.archive.[...] 2009-11-19
_[58] 서적 Big Bang: The Origin of the Universe https://archive.org/[...] Harper Perennial 2005
_[59] 서적 Miss Leavitt's Stars : The Untold Story of the Woman Who Discovered How To Measure the Universe https://archive.org/[...] Norton 2005