Вычислен блеск звезды в разные моменты времени, построена кривая изменения блеска, свидетельствующая о периодическом «подмигивании» δ Цефея. Сделано, в сущности, даже больше — открыт новый класс переменных звезд, «цефеид», названных так в честь главной представительницы этого класса Автор открытия — Джон Гудрайк. За год до открытия первой цефеиды в 1782 г. Королевское общество Великобритании присудило ему высшую награду — медаль Копли — за открытие переменности Алголя, одной из главных звезд в созвездии Персея.

Блеск δ Цефея меняется удивительно ритмично. Период изменения ее блеска определен с очень большой точностью — 5,366341 суток. От периода к периоду характер колебания блеска практически не меняется, и поэтому для цефеид и других периодических переменных звезд астрономы строят сводную, или «среднюю» кривую, сводя все наблюдения к одному периоду.

Быстрый взлет блеска до 3,6m и сравнительно медленное его падение до 4,3m - такая картина характерна и для δ Цефея и для похожих на нее других звезд, названных цефеидами. Наблюдения показывают, что вместе с блеском колеблются и другие физические характеристики δ Цефея - ее цвет, температура, скорость по лучу зрения. Колеблется даже спектральный класс.

Сейчас природа цефеид в общих чертах выяснена - это звезды-гиганты беловато-желтого цвета, у которых по каким-то не вполне пока попятным причинам внутреннее равновесие нарушено. Подобно сердцу они непрерывно пульсируют, меняя при этом и блеск и другие физические характеристики. Пульсации цефеид, как и всё в мире звезд, грандиозны. Их радиусы изменяются на миллионы километров, что в среднем, однако, составляет лишь около 5% средней величины радиуса звезды. Когда цефеида максимально сжата, температура ее поверхности становится наибольшей, и в этот момент звезда достигает максимума леска. Наибольшим размерам звезды соответствуют наименьшая ее температура и минимум блеска.

В созвездии Цефея есть еще одна яркая цефеида — звезда β этого созвездия. У нее очень короткий период изменения блеска — всего 0,19 суток, да и амплитуда весьма мала - 0,05m. Для невооруженного глаза она всегда кажется одинаково яркой, но очень чувствительные астрономические фотометры четко улавливают и такие ничтожные колебания блеска. Повторяются они столь же строго периодично, как и у δ Цефея, но β Цефея все же не типичная «классическая цефеида». Она входит в особый класс переменных звезд типа β Большого Пса. Все они гораздо горячее обычных цефеид и являются горячими белыми гигантами. Колебания их блеска отчасти вызваны пульсациями, но вполне возможно, что к ним добавляются и сложные явления в атмосферах этих звезд.

На полпути между α и β Цефея, недалеко от прямой, соединяющей эти звезды, есть уникальная звезда, обозначенная буквой μ. Ее необыкновенный темно-красный цвет обратил на себя внимание еще Вильяма Гершеля, который назвал μ Цефея «гранатовой» звездой. Как прозрачная капелька крови, сияет в глубине небес это красное солнце - самая красная из всех ярких, доступных невооруженному глазу звезд. Цвет μ Цефея особенно хорошо заметен, если в бинокль сначала посмотреть на белую звезду α Цефея, а затем сразу на «гранатовую» звезду. Это одна из самых холодных звезд, температура поверхности которой вряд ли превышает 2300 К.

«Гранатовая» звезда от Земли весьма далека — мы ее видим с «опозданием» почти в тысячу лет. Тем не менее μ Цефея — одна из тех немногочисленных звезд, у которых удалось непосредственно (с помощью интерферометра) измерить поперечник. По размерам μ Цефея — одна из величайших звезд, ее диаметр почти в 1500 раз больше солнечного.

Блеск μ Цефея не всегда постоянен, но меняется довольно неправильным образом, причем иногда амплитуда колебаний достигает 0,6m. Советскому исследователю переменных звезд В. П. Цесевичу с большим трудом удалось установить, что в этих, с первого взгляда совершенно беспорядочных колебаниях блеска есть некоторые закономерности. Сложную кривую изменения блеска μ Цефея можно рассматривать как результат сложения трех колебаний с периодами 90, 750 и 4675 дней. Такие звезды называются полуправильными переменными, и μ Цефея возглавляет один из подклассов этих звезд.

В созвездии Цефея есть две примечательные двойные звезды. Это уже хорошо знакомые δ и β Цефея. Главнейшая из цефеид имеет на угловом расстоянии в 41'' спутник 7,5m. Золотисто-желтая цефеида и ее голубоватый спутник представляют собой одну из наиболее красивых на всем небе пар близких звезд.

Еще интереснее система β Цефея. Сама главная звезда — спектрально-двойная с периодом обращения, равным периоду изменения блеска 0,19 суток. На расстоянии 8" от главной белой звезды видна голубоватая звезда-спутник 8m. Спутник, несомненно, обращается вокруг главной звезды (или, точнее, обе звезды вокруг общего центра масс) с периодом, по-видимому, близким к 50 годам. Значит, здесь физическая система из трех звезд, причем главная из них к тому же и переменная звезда весьма сложной природы, задающая астрономам немало загадок.