Polaris (Alpha Ursae Minoris) — Šiaurinė žvaigždė: apibrėžimas ir faktai
Atraskite Polaris (Alpha Ursae Minoris) — Šiaurinę žvaigždę: triguba sistema, Cefeidžių kintamoji, istorija, atstumo paslaptys ir praktiniai stebėjimo faktai.
Polaris (Alpha Ursae Minoris) yra ašigalio žvaigždė, dažniausiai vadinama Šiaurine žvaigžde. Ji yra pagrindinė orientyrinė žvaigždė šiaurės dangaus srityje ir turi tiek praktinę, tiek mokslinę reikšmę.
Pagrindiniai faktai
- Tai ryškiausia žvaigždė Ursa Minor žvaigždyne.
- Matoma iš šiaurinio pusrutulio beveik pastoviai – ji stovi beveik tiesiai virš Žemės šiaurės ašigalio, todėl iš esmės nurodo šiaurę.
- Jos įžvalga buvo itin svarbi navigacijai: šimtmečius šiaurinio pusrutulio jūrininkai naudojosi Polaris, kad susigaudytų, kur yra vandenyne ir kuriuo keliu plaukti.
- Matomas ryškumas: apie 2-osios magnitudės (kintamumas yra mažo amplitudės — kelių šimtųjų ar šimtojų magnitudės dalių — reiškinys).
- Atstumas iki Polaris nėra visiškai tiksliai nustatytas; daugelyje darbų nurodomas apie 434 šviesmečiai (≈133 parsekai), tačiau buvo pateikta ir reikšmės, mažesnės iki ~30 %.
Struktūra ir dvinariai ryšiai
Polaris yra triguba žvaigždžių sistema. Pagrindinė komponentė, dažnai vadinama Polaris A, yra geltonoji milžinė / šviesioji milžinė, priklausanti Cefeidžių kintamųjų klasei. Jos masė įvertinta maždaug keliais kartais didesnė už Saulės (apytikriai 4–6 kartai), o skersmuo yra keliasdešimt kartų didesnis už Saulės — t. y. dešimtis milijonų kilometrų.
Pagrindinės sistemos komponentai:
- Polaris A – pagrindinė žvaigždė ir klasikinė cefeidė, kurios impulso (pulsacijos) periodas yra trumpas (apie 3,97 paros). Kadangi tai artimiausia mums klasikinė cefeidė, jos savybės labai svarbios astronominių atstumų skalei (cefeidžių periodas–šviesumas santykio kalibravimui).
- Artima mažesnė nykštukinė dvinarė, žinoma kaip Polaris Ab, kurios egzistavimas buvo numatytas anksčiau ir patvirtintas vėlesniais stebėjimais; ji skrieja labai arti pagrindinės žvaigždės (apie tiek pat arčiau kaip Uranas mūsų Saulės sistemoje, t. y. keliasdešimt astronominių vienetų).
- Polaris B – tolimasis palydovas, matomas net kukliu teleskopu (maždaug 8–9 magnitudės). Ją 1780 m. atrado Viljamas Heršelis, naudodamas savo galingą atspindintį teleskopą. Polaris B skrieja labai toli — maždaug 2400 AU atstumu nuo A komponento.
Polaris kaip cefeidė
Polaris yra ypatinga cefeidė: jos svyravimai yra mažo amplitudės, todėl vizualus kintamumas nėra tokus išraiškingas, kaip daugelyje klasikinių cefeidžių. Visgi jos pulsacijos ir prieš tai buvęs amplitudės pokytis (kuris buvo mokslininkų dėmesio objektas) leidžia tirti žvaigždės evoliuciją ir vidinius procesus. Kadangi Polaris yra viena iš arčiausiai esančių cefeidžių, jos spinduliuotės ir fizinių parametrų tikslus nustatymas padeda kalibruoti cefeidžių periodas–šviesumas ryšį, o tai savo ruožtu svarbu atstumų matavimui tolimesniame kosmose.
Istorinė ir dangaus padėties kaita
Nors šiandien Polaris yra Šiaurės žvaigždė, ji ja nebuvo visada. Dėl Žemės ašies lėtai vykstančios precesijos vieta danguje, kurią rodo šiaurės ašigalis, kinta. Apie 3000 m. pr. m. e. šiaurės ašigžvaigždė buvo silpnesnė žvaigždė Thuban Drako žvaigždyne. Polaris tapo pagrindine šiaurine žvaigžde tik apie 500 m. po Kr., o arčiausiai dangaus šiaurės ašigalio ji priartės maždaug 2100 m. po Kr.; vėliau jos atstumas iki ašigalio keisis ir ji nebebus artimiausia žvaigždė amžinai.
Atstumo neapibrėžtumas ir reikšmė
Keista, kad, nepaisant to, jog Polaris yra palyginti netoli, jos atstumas turi tam tikrą neapibrėžtumą. Daugelyje naujausių tyrimų atstumas nurodomas apie 434 šviesmečius (133 parsekai), tačiau dalis matavimų siūlė reikšmes, artimesnes 30 % mažesnėms. Tokie skirtumai yra reikšmingi, nes Polaris, kaip arčiausiai esanti klasikinė cefeidė, yra svarbus atskaitos taškas kalibruojant cefeidžių periodas–šviesumas ryšį ir taip – visą astronominių atstumų skalę.
Pietinis pusrutulis
Pietiniame pusrutulyje nėra ryškios, panašiai patogios šiaurės žvaigždės. Artimiausias analogas yra labai blanki žvaigždė Sigma Octantis, bet ji yra per blanki (maždaug 5–6 magnitudės), kad būtų plačiai naudojama orientacijai naktiniame danguje.
Apibendrinant: Polaris yra tiek praktiškai reikšminga navigacijai, tiek moksliniu požiūriu svarbi kaip artimiausia klasikinė cefeidė ir kaip netolimos žvaigždžių sistemos, turinčios sudėtingą dvinarių/ trigubių ryšių struktūrą, pavyzdys.
Poliarinė žvaigždė, kaip ją matė "Hubble" kosminis teleskopas
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra poliarinė žvaigždė?
A: Polaris (Alpha Ursae Minoris) yra ašigalio žvaigždė arba Šiaurinė žvaigždė. Tai ryškiausia žvaigždė Ursa Minor žvaigždyne, esanti beveik tiesiai virš Žemės šiaurės ašigalio.
K: Kaip Polaris buvo naudojama istoriškai?
A: Šiaurinio pusrutulio jūreiviai šimtmečius naudojo Polarį, kad sužinotų, kur jie yra vandenyne ir į kurią pusę juda.
K: Ar Polaris yra kelių žvaigždžių sistemos dalis?
A: Taip, ji yra trigubos žvaigždžių sistemos dalis su labai artima nykštukine dvinarke ir didesne žvaigžde Polaris B, kuri skrieja 2400 AU atstumu.
K: Kada Polaris tapo Šiaurės žvaigžde?
A: 3000 m. pr. m. e. Šiaurine žvaigžde buvo silpna žvaigždė, vadinama Thuban Drako žvaigždyne. Tačiau Polaris tapo Šiaurine žvaigžde tik apie 500 m. po Kr.
Klausimas: Kiek laiko ji išliks arčiausiai Žemės šiaurės ašigalio?
A: Ji bus arčiau Žemės šiaurės ašigalio iki 2102 m., tada vėl nutols. Arčiausiai Žemės šiaurės ašigalio ji bus maždaug iki 3000 m. po Kr.
K: Kokio tipo žvaigždė yra Polaris A?
A: Pagrindinė žvaigždė Polaris A yra milžinė, kurios masė 4,5 karto didesnė už Saulės masę, o skersmuo - 45 milijonai kilometrų. Ji taip pat priskiriama klasikinėms Cefeidų kintamosioms žvaigždėms - vienai iš artimiausių mums žvaigždžių mūsų Pieno kelio galaktikoje.
Klausimas: Ar yra lygiavertė Pietų ašigalio žvaigždė?
Atsakymas: Ne, nėra lygiavertės Pietų ašigalio žvaigždės, kuri atliktų panašų vaidmenį kaip ir Poliarinė žvaigždė tiems, kurie gyvena Žemės pietų pusrutulio regionuose.
Ieškoti