Delta Cephei: Prototyp für einen kosmischen Zollstock
Der Stern Delta Cephei (δ Cep) hat einer ganzen Klasse von veränderlichen Sternen den Namen gegeben. Delta-Cephei-Sterne sind Riesensterne, die durch Pulsieren der äußeren Schichten ihre Zustandsgrößen wie Temperatur, Radius und Leuchtkraft ändern. Das Aufblähen und anschließende Zusammenziehen erfolgt dabei sehr regelmäßig. Delta Cephei selbst variiert seine Helligkeit mit einer regelmäßigen Periode von 5,366341 Tagen um etwa 0,9 mag. Die Lichtkurve ist dabei nicht symmetrisch: Der Helligkeitsanstieg vom Minimum (4,37 mag) zum Maximum (3,48 mag) dauert etwa 1,5 Tage, während die Helligkeitsabnahme vier Tage währt.
Delta-Cephei-Sterne (meist einfach nur Cepheiden genannt) haben für die Astronomie eine große Bedeutung. Denn die Periode des Helligkeitswechsels ist nicht nur streng regelmäßig, sie ist auch direkt mit der Leuchtkraft des Sterns verknüpft: Je länger die Periode, desto größer die Leuchtkraft. Sind die Entfernungen von einigen sonnennahen Cepheiden genau bekannt, lässt sich allein durch Messung der Helligkeit die Leuchtkraft und somit auch die Entfernung von viel weiter weg gelegenen Cepheiden bestimmen. Da Cepheiden als Riesensterne eine sehr hohe Leuchtkraft haben, sind sie über weite Distanzen zu sehen. Selbst in anderen Galaxien lassen sich einzelne Cepheiden beobachten, so dass mit ihrer Hilfe auf die Entfernung des gesamten Sternsystems geschlossen werden kann. DIe Perioden-Leuchtkraft-Beziehung hat sich als eines der stärksten Mittel erwiesen, um Entfernungen im Kosmos zu bestimmen.
Lichtkurve und Pulsationsverhalten von Delta Cephei: Die Helligkeit des Pulsationsveränderlichen schwankt in regelmäßigem Rhythmus mit einer Periode von 5,3663 Tagen. Zugleich, aber etwas phasenverschoben, variieren auch die Temperatur, der Spektraltyp (die Farbe) und der Radius des Sterns. Die größte Ausdehnung wird während des Helligkeitsabfalls erreicht. Die Radiusänderungen sind hier überhöht dargestellt; sie können bei Pulsationsveränderlichen bis zu 30 Prozent betragen. (Bild: Uwe Reichert)