Estrelas são corpos massivos e gasosos que geram energia através de reações nucleares, que por sua vez são a fonte de sua luminosidade. Elas se formam quando nuvens de gás colapsam sob a ação da gravidade, e ao fim da sua evolução, as estrelas liberam elementos químicos no meio interestelar acarretando no nascimento de futuras gerações de estrelas. As estrelas são classificadas de acordo com suas características espectrais (linhas de radiação emitida), além disso, a luminosidade de uma estrela é a quantidade total de energia que ela emite por segundo.
Em 1908, Henrietta Leavitt, astrônoma do Harvard Observatory, estudou certas estrelas nas nuvens de Magalhães e notou um padrão de flutuação no brilho, sendo que as estrelas mais brilhantes tinham ciclos maiores de flutuação. Estas estrelas cujos padrões de luminosidade variam periodicamente, recebem o nome de Cefeidas. As estrelas cefeidas são uma classe particular de estrelas variáveis. Denomina-se assim pelo nome do protótipo desta classe, a estrela Delta Cephei, a quarta na escala de brilho da constelação circumpolar de Cefeo.
Através desse estudo meticuloso de cefeidas, Henrietta foi capaz de elaborar uma lei entre luminosidade e período, construindo então o diagrama período – luminosidade. Percebe-se que existe, de acordo com este diagrama, uma correspondência unívoca entre o período de variação do brilho de uma estrela (da ordem de dias) e a sua magnitude absoluta.
Henrietta descobriu também que o período de variação do brilho dessas estrelas era inversamente proporcional a sua magnitude, e quanto mais brilhante a estrela, mais lento era o ciclo. Ela mostrou que os ciclos não só dependem do brilho aparente, mas também da luminosidade intrínseca (quantidade de energia que emitem). Esta grandeza, em Astronomia, recebe o nome de magnitude absoluta.
Na prática, o Astrônomo observa a variação da magnitude aparente de uma determinada estrela Cefeida. Ele espera a estrela completar alguns ciclos de luminosidade e pode inferir, através de um gráfico semelhante ao da fig. 1, a magnitude aparente média da estrela e o seu período de variação. De posse destes números, o Astrônomo pode consultar o diagrama período-luminosidade da fig. 2 e inferir, por interpolação, o valor da magnitude absoluta da Cefeida em estudo. De posse das magnitudes aparente (observada) e absoluta (inferida através do diagrama), pode-se calcular a distância até a Cefeida observada e consequentemente a distância até a galáxia que a hospeda.
Conhecem-se mais de 30.000 estrelas variáveis na Via Láctea, e muitas outras ainda devem ser descobertas. A importância das estrelas Cefeidas, está em seu uso para a determinação de distâncias galácticas e extragalácticas.
Nos anos 20, o astrônomo Edwin Hubble, fez uma importante descoberta. Através de imagens adquiridas com um telescópio de 2,5 metros na Califórnia, ele descobriu estrelas cefeidas numa nebulosa localizada na constelação de Andrômeda. Calculando as distâncias dessas estrelas ele percebeu que a nebulosa estava muito além das fronteiras de nossa galáxia. Essa nebulosa era na realidade uma outra galáxia, hoje conhecida como galáxia de Andrômeda. Hubble foi capaz de fazer as mesmas medidas de distância para outras galáxias, provando assim que as manchas brancas observadas no céu, chamadas nebulosas, eram na verdade outras galáxias distantes, provando que o universo era muito maior do que se imaginava anteriormente.
Figura 1: Ciclos de luminosidade observada (aparente) para uma variável cefeida.
Referências:
http://www.fisica.ufmg.br/~dsoares/ensino/1-07/leandra-leavitt.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cefeida
http://pt.encydia.com/es/Estrela_vari%C3%A1vel_Cefeida
http://www.iag.usp.br/siae98/fenomastro/variaveis.htm
http://astroweb.iag.usp.br/~dalpino/AGA215/APOSTILA/newcap13.pdf
http://www.observatorio.ufmg.br/Pas77.htm
Referências Profissionais:
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-abs_connect?db_key=AST&db_key=PRE&qform=AST&arxiv_sel=astro-ph&arxiv_sel=cond-mat&arxiv_sel=cs&arxiv_sel=gr-qc&arxiv_sel=hep-ex&arxiv_sel=hep-lat&arxiv_sel=hep-ph&arxiv_sel=hep-th&arxiv_sel=math&arxiv_sel=math-ph&arxiv_sel=nlin&arxiv_sel=nucl-ex&arxiv_sel=nucl-th&arxiv_sel=physics&arxiv_sel=quant-ph&arxiv_sel=q-bio&sim_query=YES&ned_query=YES&adsobj_query=YES&aut_logic=OR&obj_logic=OR&author=&object=&start_mon=&start_year=&end_mon=&end_year=&ttl_logic=OR&title=&txt_logic=OR&text=cepheids&nr_to_return=200&start_nr=1&jou_pick=ALL&ref_stems=&data_and=ALL&group_and=ALL&start_entry_day=&start_entry_mon=&start_entry_year=&end_entry_day=&end_entry_mon=&end_entry_year=&min_score=&sort=SCORE&data_type=SHORT&aut_syn=YES&ttl_syn=YES&txt_syn=YES&aut_wt=1.0&obj_wt=1.0&ttl_wt=0.3&txt_wt=3.0&aut_wgt=YES&obj_wgt=YES&ttl_wgt=YES&txt_wgt=YES&ttl_sco=YES&txt_sco=YES&version=1
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