【大纪元2010年11月27日讯】（大纪元综合报导）天文学上精确测定恒星和星系的距离50年来一直是困扰天文学家们的难题，最近天文学家了一种独特的双星系统为解开这一难题提供了一个“量天尺”——就是造父变星（Cepheid Variable）。这项发现发表在11月25日的《自然》杂志上。
造父变星
据美国每日科学网站报导，造父变星的大气温度会产生有规律的冷热变化，导致整个恒星体有规律的膨胀或收缩。因而星体会按照一定的周期规律性地变亮再变暗，这个周期从几天到几个月不等。
20世纪初，美国天文学家李维特（H．Lieavitt）发现，造父变星的光变周期越长，其光度（实际的发光能力）就越大。这就是著名的“周光关系”。
周光关系提供了一种简便的恒星距离测量方法：假设有两颗同样亮度的恒星，距离地球较远的那颗看上去会较暗。如果目标是被天文学家们称为“标准烛光”的造父变星，那么只要测定其光变周期便可获知其光度，有了确定的光度值，天文学家就能根据其视星（即从地球上看上去的亮度）推算其实际距离。
对于一个遥远的星系，天文学家如果能在其中找到一颗造父变星，就能大致判断其距离。甚至判断宇宙的膨胀速度。
测量造父变星质量
从上世纪60年代起，天文学家一直试图测定造父变星的质量。针对这一问题，天文学界有两个主流的理论模型，其中一种方法是基于恒星的演化理论，而另一种则基于变星的物理特性。采用第一种方法计算得出的造父变星质量值总会高出第二种方法结论20%—30%。天文学家无法判断哪种是对的。
“食双星”解决难题
天文学家们新近发现的独特双星系统，可能成为解决这一难题的里程碑。
一个国际科研小组发现了一个独特的造父变星，编号OGLE-LMC-CEP0227。它是一个双星系统，而且从地球的角度看去，这两颗成员星交替“掩星”，天文学上称为“食双星”。
和普通双星系统不同，“食双星”的两颗成员恒星相互绕转的轨道平面和地球上我们看过去的视线处于同一平面。因此当一颗恒星经过另一颗恒星面前时，它会遮住背后那颗恒星的光芒，使它暂时变暗。这种亮度的变化让天文学家获得大量信息。科学家们据此计算出这两颗成员恒星的精确质量，以及它们的大小和轨道运动情况。这一质量测定结果的误差不超过1%，这是前所未有的。
研究小组的负责人，来自波兰华沙大学的皮特任斯基（Grzegorz Pietrzyński）说：“我们以前所未有的精度测定了一颗造父变星的质量。”新的质量数据支持恒星脉动理论的预测。而基于恒星演化理论得出的数据和此次观测所得的数据相差悬殊。
此次新发现的这一对双星位于银河系之外，属于大麦哲伦星系范围，距离地球约16万光年。这是非常罕见的，天文学家们希望将这把“量天尺”变得更加精准。
