දුර මැනීම සඳහා සීපියඩ් තරු භාවිතය

සීපියඩ් තරු යනු ආවර්තිතව සිය දීප්තිය වෙනස් කරගන්නා තාරකා වර්ගයකි, එනම් මේවා විචල්‍ය තරු යන ප්‍රධාන තාරකා වර්ගයට අයත්වේ. සිය දීප්තිය අවර්තිතව අඩු වැඩි කරගන්නා තරු විචල්‍ය තරු ලෙස හදුන්වයි. විචල්‍ය තරුවක මෙම අසාමාන්‍ය ලක්ෂනයට හේතුව වන්නේ එම තාරකා වල අභ්‍යන්තර ව්‍යුහය තුල පවතින අස්තාවරත්වයයි. මෙනිසා මෙම තාරකා ප්‍රසාරණය විමට හා හැකිලීමකට ලක්වේ. මෙම ප්‍රසාරණය හා හැකිලිම නිස තාරකාවෙ සිදුවන උෂ්ණත්ව වෙනස හා එම නිසා තාරකාවේ He+ හා He++ අයනවල ස්න්යුතිය වෙනස් විම නිසා තාරකාවේ දීප්තිය අඩු වැඩි විම සිදුවේ.

සාමන්‍ය විචල්‍ය තරු අතරින් සීපියඩ් තරුවල විෂේශත්වය වන්නෙ එම තාරකා වල ආවර්ත කලය අනෙක් තාරකා වලටවඩා වැඩිවිමත් ඒවයේ දීප්තිය අනෙක් විචල්‍ය තාරකා වලට වඩා වැඩිවිමත් එම තාරකාවල ආවර්තකාලය හා දීප්තිය අතර පවතින විශේෂ සම්බන්දතාවයත්වේ. මෙම තාරකා වල පවතින දීප්තිය හා ආවර්ත කාලය අතර සම්බන්දය නිසා යම්ක්‍රමයකින් එම තාරකාවක ආවර්තකාලය මැනගැනිමක් කලහොත් එමගින් එම තාරකාවේ මධ්‍යන්ය දීප්තිය (Luminoity) ද එමගින් එම තාරකාවේ සත්‍ය දීප්තිවිශාලනයද ගණනය කර ගත හැක. එනම් ඕනැම තරුවක සත්‍ය දිප්තිවිශාලනය දන්නෙ නම් එම තරුවට ඇති දුර ගණනය කිරීම පහසු කටයුත්තකි.

සීපියඩ් තරුවක ආවර්තකාලය හා දීප්තිය අතර සම්බන්දය

20 වන සියවසේ මුල් භාගයේදී විශාල මැගැලනික් වලාවේ හා කුඩා මැගැලනික් වලාවේ පවතින විචල්‍ය තරු 1,777 පිළිඹඳව අධ්‍යයනය කලමින් සිටි Henrietta Levitt(1868-1921) එම විචල්‍ය තරු ප්‍රධාන කොටස් දෙකකට වෙන්කල හැකිබව නිර්ක්ෂණය කරන ලදී. ඉන් එක් කොටසක් වූයේ සීපියඩ් තරුයි. සීපියඩ් තරුවල අවර්තකල හා දිප්තිය අනෙක් විචල්‍ය තරු වලට වඩා වැඩිවිම මෙම වෙන්කිරිමට හේතුවිය.( මෙම තාරකා වලට සීපියඩ් යන නම ලැබිමට හෙතුව වන්නේ එම තාරකා වර්ගයට අයත් ප්‍රසිද්ධ තරුවක් වු ඩෙල්ටා සීපියඩ් තරුවයි ). එමෙන්ම ප්‍රථම වරට මෙම තරු වල අවර්තකාල හා දීප්තිය අතර සම්බන්දතාව නිරීක්ෂණය කරන ලද්දේද Levitt විසිනි. ඇය නිරීක්ෂණය කලේ ආවර්තකාලය අඩු සීපියඩ් තරු වල මධ්‍යන්ය දීප්තිය අඩු හා ආවර්ත කාලය වැඩි තරුවල මධ්‍යන්ය දීප්තිය වැඩි බවයි.
නමුත් මුලින්ම මෙම ක්‍රමයෙන් තාරකා වලට දුර මැනීමෙදී තාරකා විද්‍යඥ්යින්ට ගැටළුකාරී තත්වයකට මුහුණදිමට සිදුවූයේයැයි කියනුලැබේ. එයට හේතුව සීපියඩ් තරු ද වර්ග දෙකක් පවතින බව නොදැනසිටිමයි. මෙම වර්ගදෙක type 1 හා type 2 ලෙස නම් කෙරේ. type 1 සීපියඩ් තරු සාමන්‍ය සීපියඩ් තරු ලෙස හදුන්වන අතර type 2 සීපියඩ් තරු W Virginis තරු ලෙසද හැඳින්වේ. මෙම තාරකා වර්ග දෙකම දීප්ත ආවර්තකාල සම්බන්දය සපුරාලන මුත් W Virginis තරු සීපියඩ් තරුවලට වඩා දීප්තියෙන් අඩුවේ. පසුව කල නිවැරදි කිරීම් වලදී මෙම type 2 සීපියඩ් තරු මගින් මැනතිබූ සමහර දුරවල් 10 ගුණයකින් පමණ වැඩිවූ බව පැවසේ.
සීපියඩ් හා RR Lyrae යන විචල්‍ය තරු සඳහා දිප්තිය හා අවර්තකාල (period-luminosity relation) අතර සම්බන්දය දක්වන ප්‍රස්තාරය පහත දැක්වේ.

සීපියඩ් තරු භාවිතයෙන් දුර මැනිම

අප මෙහිදී සාමන්‍ය සීපියඩ් තරුවක් සලකමු. ( W Vriginis තරුවක් වුවත් මෙම ආකරයටම ගණනකල හැක ). තාරකාවට අති දුර මැනීමේදී ප්‍රථමයෙන්ම තාරකාවේ දෘශ්‍ය දීප්තිය සොයාගත යුතුවේ. මේ අගය ගැටළුවකදීනම් කෙලින්ම හෝ වෙනත් මර්ගයකින් සොයාගැනිමට ඉඩ සළසනු ඇත ). ඉන්පසු එම තාරකාවේ Light Curve එක ඇසුරෙන් හෝ දී ඇති වෙනත් දත්ත මගින් එම තරකාවේ ආවර්ථ කාලය සොයාගත යුතුවේ.(Light Curve එකක් යනු තාරකාවේ දෘශ්‍ය දීප්තිය කාලයට එදිරියෙන් ගොඩනැගූ ප්‍රස්තාරයයි.)

මෙම ප්‍රස්තාරයෙන් දැක්වෙන්නෙ LMC ( විශාල මැගලනික් වලාවේ) හි සීපියඩ් තාරකාවක Light Curve එකකි. එම තරකාවේ මධ්‍යනය දෘශ්‍ය දීප්තිවිශාලනය +15.56ක් ද ආවර්ත කාලය දින4.78ක් ද නම් එම තාරකාවට ඇති දුර ගණනය කරමු.
පහත දක්වා ඇත්තේ සීපියඩ් තරු සඳහා period-luminosity වක්‍රයයි.

අපට මෙම වක්‍රදී තිබේනම් මෙම වක්‍රය භාවිතයෙන් පහසුවෙන් තාරකාවේ සත්‍ය දීප්තිය සොයාගත හැක.
මෙම ප්‍රස්තාරයේ කාල අක්ශය log ශ්‍රිතයක් ලෙස දක්වා ඇති නිසා log(4.78) යන ස්ථානයට අනුරූප සත්‍ය දීප්තිවිශාලන අගය ලබාගත යුතුවේ. එම අගය -3.57කි.දැන් අප මෙම තාරකාවේ සත්‍ය දිප්තිවිශාලනය හා දෘශ්‍ය දිප්තිවිශාලනය යන අගයන් දෙකම දන්නා බැවින්,එම තාරකාවට ඇති දුර m - M = 5 log(d/10) යන සමිකරණයෙන් ගණනය කරගත හැක.
m - M = 5 log(d/10)

d = 10 ^{(m - M + 5)/5}

d = 10 ^{(15.57 - (-3.6) + 5)/5}

d = 10 ^24.17/5

d = 10 ^4.834

d = 68,230 parsecs

ප්‍රස්තාරය ලබාදී නොමැති විට පහත සමීකරණය භාවිතයෙන් එම තාරකාවේ සත්‍ය දිප්තිවිශාලනය ලබාගත හැක.

M =-2.81 log (P) - 1.43.