Wat houdt de 'magnitude' van een cepheïde in en wat is het verschil tussen de schijnbare en absolute magnitude?

Om een antwoord te geven hebben we 4 begrippen nodig:
- Wat is een cepheïde ?
- Wat is schijnbare magnitude ?
- Wat is absolute magnitude ?
- Een ontdekking van Henrietta Leavitt.

Cepheïden zijn een speciale klasse van pulserende sterren die met regelmaat pulseren over een tijdspanne van een paar dagen.
De oorzaak van de helderheidsschommelingen ligt in het inkrimpen en uitzetten van de ster.
Wanneer de ster inkrimpt, veroorzaakt dit een temperatuursstijging in de kern waardoor er een toename van kernreacties plaatsvindt met als gevolg heeft dit een verhoging van lichtkracht. Het inkrimpen wordt tenietgedaan en de buitenste lagen van de ster zetten uit waarna deze geleidelijk weer begint af te koelen tot een minimumtemperatuur waardoor de kernreacties afnemen en lichtkracht vermindert. Na dit gebeuren krimpt de ster weer in tot minimum grootte waarna de kernreacties en temperatuur terug verhogen. De lichtkracht van een Cepheïde is dus omgekeerd evenredig aan zijn afmeting.

De schijnbare magnitude is gewoon de helderheid van een object zoals wij dat aan de hemel zien staan. Zo is de zon door haar korte afstand, schijnbaar (!) vele malen helderder dan een veel hetere ster die op lichtjaren afstand staat.

De absolute magnitude is de helderheid die een object zou hebben wanneer deze op een vaste afstand zou staan. Dit maakt het mogelijk de objecten onderling te vergelijken. De afstand die men hiervoor genomen heeft is 10 parsec (ongeveer 32,6 lichtjaar). In deze vergelijking is juist de hetere ster helderder dan de zon.

In 1912 ontdekt Henrietta Leavitt een verband tussen de magnituden en pulseringsperioden van cepheïden. Ze ontwikkelde een nieuwe methode waarmee ze de schommelingen en schijnbare magnitude kon berekenen. Toen ze verschillende Cepheïden met elkaar vergeleek, bleken de sterren met de langste pulseerperioden ook de grootste helderheidsschommelingen te hebben.

Voor het meten van de afstand wordt de absolute magnitude van de ster (op het maximum gemeten) gekoppeld aan zijn pulseringsperiode. Het bepalen van de absolute magnitude is evenwel een lastige taak omdat het licht verzwakt wordt door interstellaire absorptie, dus zien we een ster altijd zwakker dan ze in werkelijkheid is. Het inschatten van de interstellaire absorptie moet nauwkeurig gebeuren wil men met precisie de magnitude van de ster vaststellen. Nadat dit gebeurd is, kan men de afstand berekenen van de ster evenals de afstand van het sterrenstelsel waarin de ster gelegen is.