Na fotografskoj ploči koju je Edwin Hubble snimio u listopadu 1923. jedno je slovo prekriženo i zamijenjeno oznakom “VAR!”. Ta mala ispravka zabilježila je presudan nalaz: zvijezda u Andromedi omogućila je mjerenje udaljenosti koje je pokazalo da se ondje nalazi zasebna galaksija, daleko izvan Mliječne staze.
Ploča s oznakom H335H nastala je u noći s 5. na 6. listopada, tijekom 45-minutne ekspozicije teleskopom Hooker na opservatoriju Mount Wilson u Kaliforniji. Instrument s promjerom zrcala od približno 2,5 metra tada je bio najmoćniji teleskop na svijetu.
Kako opisuje arhiv ustanove Carnegie Science, Hubble je uz tri objekta zapisao slovo “N”, smatrajući ih novama. Usporedba sa starijim snimkama pokazala je da se jedna od tih zvijezda ponaša drukčije. Njezin se sjaj ponavljao u pravilnom ritmu.
Zvijezda koja je omogućila mjerenje udaljenosti
Hubble je prepoznao cefeidu, pulsirajuću promjenjivu zvijezdu, danas poznatu kao V1. Prekrižio je oznaku za novu i dodao “VAR!”, kraticu koja označava promjenjivu zvijezdu. Daljnjim mjerenjima utvrdio je da ciklus promjene sjaja traje približno 31,4 dana.
Ključ za tumačenje tog podatka dala je astronomkinja Henrietta Swan Leavitt. Godine 1912. utvrdila je vezu između perioda pulsiranja cefeida i njihova stvarnog sjaja. Cefeide s duljim periodom u pravilu su sjajnije. Ta je veza omogućila da se iz trajanja ciklusa procijeni koliko svjetlosti zvijezda doista emitira.
Usporedba tog sjaja sa sjajem koji se mjeri sa Zemlje omogućuje izračun udaljenosti. Slaba zvijezda na snimci može biti bliska i slabo sjajna ili vrlo udaljena i snažno sjajna. Cefeida pomaže razriješiti tu dvojbu jer njezin ritam daje neovisan podatak o stvarnom sjaju, objašnjava NASA u prikazu razvoja mjerenja kozmičkih udaljenosti.
Andromeda nije bila maglica unutar naše galaksije
U to se vrijeme još raspravljalo o prirodi takozvanih spiralnih maglica. Andromeda je bila jedan od tih mutnih objekata, a astronomi nisu imali pouzdano mjerenje koje bi pokazalo koliko je daleko.
Na velikoj raspravi 1920. Harlow Shapley zastupao je stav da spiralne maglice pripadaju Mliječnoj stazi. Heber Curtis tvrdio je da su to zasebne galaksije izvan nje, tada često opisivane izrazom “otočni svemiri”. Spor se mogao riješiti tek mjerenjem njihove udaljenosti.
Hubble je za V1 dobio udaljenost od približno milijun svjetlosnih godina. Vrijednost je bila preniska u odnosu na današnja mjerenja, ali dovoljno velika da Andromedu smjesti daleko izvan tadašnjih procjena veličine Mliječne staze. Otkriće cefeide pružilo je dokaz u prilog Curtisovu tumačenju spiralnih maglica.
Hubble je nastavio tražiti promjenjive zvijezde u Andromedi i do kraja 1924. pronašao ih je 36, među njima 12 cefeida, prema NASA-inu povijesnom prikazu. Nalaz se, dakle, nije temeljio samo na jednoj fotografiji: ploča je bila početak niza opservacija i izračuna.
Cefeide se i danas koriste za mjerenje svemira
Mjerenje udaljenosti galaksija poslije je postalo važno i za proučavanje širenja svemira. Cefeide se i danas koriste kao jedan od koraka u određivanju tih udaljenosti, a razlike između suvremenih mjerenja brzine širenja ostaju predmet rasprave.
Gotovo devedeset godina nakon izvornog otkrića, svemirski teleskop Hubble ponovno je snimio područje oko V1. Na modernoj snimci vide se tisuće zvijezda i tamni pojasevi prašine. Među njima je i cefeida čije su promjene sjaja pomogle dokazati da se svemir ne završava granicama naše galaksije.
