נר תקני הוא מקור אור שמימי שהבהירות המוחלטת שלו ידועה. הבהירות המוחלטת היא כמה אור הגוף מקרין באמת, בלי תלות במרחק. נרות תקניים עוזרים למדוד מרחקים גדולים ברחבי היקום.
עד תחילת המאה ה-20 לא הייתה שיטה אמינה למדידת מרחקים לכל הגופים השמימיים. לכן לא היה ברור אם עצמים שנראים לנו שייכים לשביל החלב או שמדובר בגלקסיות עצמאיות.
ויליאם הרשל סבר שכל מה שנראה בכוכבים שייך לשביל החלב. עמנואל קאנט חשב שיש הרבה גלקסיות. הפתרון הגיע במאה ה-20, כשאדווין האבל גילה ב-1923 כוכב קפאידי בגלקסיית אנדרומדה והראה שהמרחק גדול בהרבה ממה שהיה ידוע אז.
כוכבים משתנים מסוימים מבצעים פעימות קבועות והבהירות שלהם משתנה בזמן. דלתא בקפאוס נתנה את השם "קפאידים" (Cepheids) לקבוצה הזו. הנרייטה ליוויט גילתה ב-1912 יחס ליניארי בין זמן המחזור של הקפאידים לבין הבהירות המוחלטת שלהם. משמעות הדבר: ידיעת זמן המחזור מאפשרת לדעת את הבהירות האמיתית של הכוכב.
ליוויט השוותה כוכבים בענן מגלן הקטן, שבו כולם קרובים למרחק דומה. כך מצאה שיש יחס ישר בין הבהירות הנראית לבין זמן המחזור, ובתנאי כי כל הכוכבים נמצאים במרחק דומה. קליטה של יחס זה מאפשרת לתרגם מדידות של תקופות לבהירויות מוחלטות. כיול של יחס זה בוצע מוקדם על ידי איינר הרצשפרונג (1913) בעזרת מדידות קרובות יותר.
השתמשות בקפאידים אפשרה לאדוין האבל להעריך את המרחק לאנדרומדה. תוצאתו, 285 קילו-פארסק, הוכיחה שאנדרומדה מחוץ לשביל החלב וכי ישנן גלקסיות אחרות.
מאז פותחו שיטות נוספות לאימות מדידות המרחק. עם זאת, נרות תקניים עדיין חשובים. סופרנובות מסוג Ia (התפרצות של כוכב שמתפוצץ) משמשות כיום למדידת המרחקים הגדולים ביותר, עד כ-10,000 מיליון פארסק (10 גיגה-פארסק). מדידות מרחק רחוקות קשורות גם לתגליות על אנרגיה אפלה.
נורמן פוגסון קבע סקאלת דרגות בהירות שבה הפרש של 5 דרגות שווה לגורם בהירות של 100. כך נוצר קשר לוגריתמי בין שטף האור לדרגת הבהירות. בנוסף, בהירות נראית יורדת ביחס לריבוע המרחק. ההפרש בין הבהירות הנראית לזו המוחלטת נקרא "מודול-מרחק" והוא פרופורציוני ללוגריתם של המרחק.
דיוק המדידות תלוי בכיול נכון של הנרות. במקרה של הקפאידים יש לזהות את סוג המשתנה, כי קיימים טיפוסים שונים. במקרה של סופרנובות Ia ההנחה שהבהירות המוחלטת זהה בכל המקרים איננה מקבלת אישוש מלא (נכון ל-2013), ולכן הכיול שלהן עדיין דורש עבודה.
נר תקני הוא מקור אור בחלל שמדויקים את בהירותו האמיתית. בהירות מוחלטת היא כמה אור הוא מפיק.
לפני המאה ה-20 לא ידעו למדוד מרחקים גדולים טוב. לכן לא ידעו אם עצמים הם חלק מהגלקסיה שלנו או גלקסיה אחרת.
חלק מהמדענים חשבו שיש גלקסיה אחת. אחרים חשבו שיש רבות. ההכרעה הגיעה כשגילו כוכב שקפא ושימוש בו הראה שאנדרומדה היא גלקסיה רחוקה.
קפאידים הם כוכבים שפועמים. פועם = הבהירות עולה ויורדת שוב ושוב. הנרייטה ליוויט גילתה שכל כוכב כזה יש לו זמן מחזור ספציפי שמראה כמה הוא באמת בהיר.
אדווין האבל מצא קפאידי באנדרומדה והראה שמדובר בגלקסיה נפרדת. זה הרעיון שהיקום מלא בגלקסיות.
כיום משתמשים גם בשיטות נוספות. אבל עדיין משתמשים בנרות תקניים, במיוחד בסופרנובות מסוג Ia. אלה פיצוצים חזקים שמשמשים למדידת המרחקים הכי גדולים.
כדי למדוד נכון צריך לכייל. כיול = למדוד ולוודא שהחישוב נכון. יש סוגים שונים של קפאידים, ולכן חשוב לזהות את הסוג. גם סופרנובות דורשות זהירות כי לא תמיד הבהירות שלהן זהה.
תגובות גולשים