Цефеиды — пульсирующие переменные звёзды, блеск которых меняется с регулярностью, напоминающей работу маяка. Период их пульсаций связан со средней плотностью звезды, что делает эти объекты важными «стандартными свечами» для измерения расстояний во Вселенной. В двойных системах, где цефеида периодически затмевается звездой-компаньоном, астрономы могут непосредственно измерить её радиус и массу. Традиционно эти данные используют для подбора эволюционных моделей, однако самый точный наблюдаемый параметр — период пульсаций — часто остаётся невостребованным.
Авторы нового исследования решили выяснить, что произойдёт, если включить период в процесс подбора моделей. Они смоделировали четыре двойные системы с цефеидами в Большом Магеллановом Облаке и сравнили два подхода: подбор модели по радиусу и подбор по периоду. Результаты оказались неожиданными: методы дают систематически разные ответы. Если модель подбирается по периоду, предсказанный радиус оказывается меньше наблюдаемого. Если по радиусу — период получается слишком длинным. Расхождение достигает нескольких сигм, что указывает на реальное противоречие, а не случайную ошибку.
Часть проблемы, по-видимому, связана с нелинейным увеличением радиуса у цефеид с большой амплитудой пульсаций — эффектом, который до сих пор не изучен детально. Авторы рекомендуют в подобных исследованиях отдавать приоритет периоду пульсаций, а не радиусу, и призывают к систематическому изучению нелинейных эффектов у мощных пульсаторов. Это позволит уточнить эволюционные модели и повысить точность космической шкалы расстояний.
Период пульсаций цефеиды может быть измерен с точностью до долей процента, тогда как радиус — с точностью в несколько процентов, поэтому период — более надёжный «метр» для звёзд.