ستارگان تپنده

در آسمان، یا در واقع در کیهان، ستارگانی وجود دارد که به ستارگان تپنده معروف شده‌اند. علت این نام‌گذاری بر آنها این است که شدت نور مشهود آنها به طور مرتب کم و زیاد می‌شود و گویا دچار تپش هستند. این امر ناشی از این است که یک ستاره‌ی تپنده مدام در حال بزرگ و کوچک شدن است. ستاره شناسان با مطالعه روی ستاره‌های تپنده معلوم نموده‌اند که ستارگان تپنده‌ای که دارای شدت روشنی مشابه هستند ریتم تپش منظم یکسانی نیز دارند. این امر، وسیله‌ای به دست می‌دهد که دوره‌ی تناوب تپش یک ستاره‌ی تپنده را به شدت روشنایی واقعی آن مربوط کنیم. به این ترتیب ستاره شناسان با اندازه گیری طول زمانی‌ای که یک ستاره‌ی تپنده از روشنی به کم نوری و سپس دو باره به روشنی می‌گراید و به دست آوردن این دوره‌ی تناوب قادرند شدت روشنی واقعی ستاره را محاسبه کنند. مقایسه‌ی این شدت روشنیِ واقعی با شدت روشنی ظاهری رصد شده‌ی ستاره، بر مبنای محاسبات نجومی می‌تواند فاصله‌ی ستاره از ما را به دست دهد. ستاره شناسان نخستین بار از همین طریق توانستند فاصله‌ی ستارگان تپنده‌ی کهکشان راه شیری از ما را تعیین نمایند و به این وسیله ابعاد کهکشانمان را تعیین نمایند، و بگویند که پهنای آن در حدود صد هزار سال نوری است. ستارگان تپنده‌ی درخشان حتی در کهکشان‌های دیگر نیز قابل تشخیصند و این وسیله‌ی بسیار پراهمیتی را در اختیار منجمین قرار می‌دهد که به ارزیابی فاصله‌ی بین کهکشان‌ها بپردازند. با اندازه گیری فاصله‌های بین کهکشانی مبناهایی برای تخمین بزرگی کیهان فراهم آمد.
برای علت تپش یا بزرگ و کوچک شدن یک ستاره‌ی تپنده حدس‌هایی فیزیکی زده می‌شود: ستارگان به علت هم‌جوشی یا گداخت انجام گرفته در هسته‌اشان در مدت زمان زیادی به طور پیوسته می‌درخشند. ولی هنگامی که سوخت هیدروژن ستاره کم شد هسته‌ی ستاره آنقدر داغ می‌شود که باعث انفجار ستاره می‌شود. به موازات این انفجار، لایه‌های بیرونی سرد و سرخ رنگ می‌شوند و ستاره به یک غول سرخ تبدیل می‌شود. در این فرایند، بعضی از ستارگان مرحله‌ای واسط را طی می‌کنند. در این مرحله، پیش از این که ستاره به یک غول سرخ تبدیل شود دوره‌ای از تپش را خواهد گذراند. در این دوره‌ی تپش، ستاره به طور متوسط دچار اندکی انبساط می‌شود و دوباره منقبض می شود و باز منبسط می‌شود و این رویه ادامه پیدا می‌کند تا نهایتاً ستاره از تپش بیفتد که علت از تپش افتادن آن تمام شدن هیدروژن هسته‌ی آن است که نهایتاً ستاره را به یک غول سرخ تبدیل می‌نماید. با تحلیل این تپشها، ستاره شناسان اعتقاد دارند که ستاره تنها در طی مدت تقریباً کوتاهی در حالت تپش باقی می‌ماند. این امر به این معناست که با بررسی دقیق ستاره‌های تپنده می‌توانیم زمان از تپش افتادنشان را حدس بزنیم.
در حدود صد و بیست سال پیش ستاره شناسان کشف کردند که بر اساس محاسبات دقیق نجومی در زمان‌هایی، شدت روشنایی ستاره‌ی قطبی ده درصد بیش از مواقع دیگر می‌شود، که البته این با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیست. بالاخره در سال 1989 میلادی به طور قطعی نشان داده شده که نور این ستاره به شیوه‌ای خاص کم و زیاد می‌شود و این مسأله‌ی مهمی بود. از روی روال منظم پر نور و کم نور شدن این ستاره، ستاره شناسان مطمئن شدند که این ستاره، تپنده است. آنچه به این موضوع اهمیت ویژه‌ای می‌داد این بود که آیا این ستاره هم‌چون دیگر ستارگان تپنده محکوم به پیری و تبدیل به غول سرخ شدن است. آیا روزی تپش حیاتی این ستاره‌ی جاودانی آسمان که همواره راهنمای گم‌شدگان بر و بحر بر روی زمین بوده است باز خواهد ایستاد؟