Polaris jest najbliższą i najjaśniejszą odmianą cefeidy. Ostatnio coś się zmieniło.

Kiedy patrzysz w nocne niebo i znajdujesz drogę do Gwiazdy Polarnej, patrzysz na Polaris. Jest nie tylko najjaśniejszą gwiazdą w konstelacji Małej Niedźwiedzicy, ale jej położenie względem północnego bieguna niebieskiego (mniejsze niż jeden stopień) sprawia, że ​​jest przydatna do orientacji i nawigacji. Od czasów współczesnej astronomii naukowcy wiedzieli, że gwiazda jest układem podwójnym składającym się z żółtego olbrzyma typu F (Polaris Aa) i mniejszego żółtego karła (Polaris B). Dalsze obserwacje ujawniły, że Polaris Aa jest klasyczną cefeidą, regularnie pulsującą klasą gwiazd.

Przez większą część XX wieku zapisy wskazują, że czas trwania impulsu wzrastał, podczas gdy amplituda impulsu maleje. Jednak ostatnio to się zmieniło, ponieważ okres impulsu zaczął się skracać, a amplituda zmian prędkości przestała rosnąć. Jak wynika z nowego badania przeprowadzonego przez Guillermo Torresaastronom z Centrum Astrofizyki Harvarda-Smithsona (CfA) te zachowania można przypisać długoterminowym zmianom związanym z podwójną naturą układu, gdy dwie gwiazdy zbliżają się do siebie i zbliżają się do siebie. Strona wtórna zakłóca atmosferę pierwotnej.

Cefeidy to gwiazdy, które pulsują promieniowo, powodując zmiany ich średnicy i temperatury. Pulsacje te są bezpośrednio powiązane ze zmianami jasności, co czyni je użytecznym narzędziem do pomiaru odległości galaktycznych i pozagalaktycznych. Zmienna natura Gwiazdy Polarnej została potwierdzona w 1911 roku przez duńskiego astronoma Einara Hertza Dabrunga, który stwierdził, że Diagram Hertzsprunga-Russella Częściowo nazwany. Obserwacje prowadzone przez cały XX wiek wykazały, że Gwiazda Polarna charakteryzuje się stałym okresem pulsacji trwającym około czterech dni i stale wydłużającym się z każdym rokiem.

Jak wyjaśnił dr Torres w wiadomości e-mail dla Universe Today, ostatnio zaczęło się to zmieniać, co skłoniło wielu astronomów do zastanowienia się, co powoduje pulsacje Polarisa. „Przez ponad 150 lat, aż do około 2010 roku, okres ten wydłużał się każdego roku o około 4–5 sekund” – stwierdził. „Ostatnie obserwacje wykazały, że tendencja ta uległa odwróceniu, a okres pulsacji uległ skróceniu. Jest to nieoczekiwana zmiana, która pokazuje, że nadal wiele nie rozumiemy na temat Polarisa i innych podobnych gwiazd.”

Aby dowiedzieć się więcej o okresie pulsacji Polaris, Torres skorzystał z pomiarów prędkości radialnej (RV) datowanych na rok 1888. Technika ta polega na pomiarze widm odległej gwiazdy i szukaniu przesunięcia ku czerwieni i błękitu, które są wskaźnikami ruchu gwiazdy tam i z powrotem . (Technologia ta umożliwia również dokładne oszacowanie ich prędkości.) Próbka Torresa obejmowała ponad 3600 pomiarów wykonanych przez statki kosmiczne, w tym prawie 1200 wykonanych przez niego obserwacji spektroskopowych. Obserwatorium Jeziorne Od ponad 60 lat.

Pozwoliło to Torresowi prześledzić ewolucję charakterystyki pulsacji Polaris, co pokazało, jak często występowały pulsacje, a także amplitudę tych pulsacji. Powiedział Torres:

„Na początku lat 90. amplituda stała się tak mała, że ​​sądzono, że pulsacje wkrótce ustaną. Jednak Polaris zdecydował inaczej i pod koniec lat 90. moce produkcyjne zaczęły ponownie rosnąć, co trwało do około 2015 roku. Najnowsze obserwacje wskazują, że moce produkcyjne już nie rosną i mogą ponownie zacząć spadać. Ponadto sondy kosmiczne wykazały, że takie zachowanie może być związane z faktem, że inna gwiazda krąży wokół Gwiazdy Polarnej, która zbliża się do niej co 30 lat i może zakłócać zewnętrzne warstwy cefeidy, w których występują pulsacje.

Krótko mówiąc, zmiany w okresie pulsowania Polaris mogły być spowodowane przez zakłócanie jej przez towarzysza, gdy zbliżali się do siebie. Kiedy wzięto to pod uwagę, Torresowi udało się wyznaczyć ulepszoną orbitę widmową dla układu podwójnego, coś, czego astronomowie próbują rozwiązać od pokoleń. Może to również prowadzić do dokładniejszych szacunków dynamicznych mas każdej gwiazdy towarzyszącej, które również były obarczone niepewnością. Jak podsumował Torres:

„Teraz wiemy, że Polaris zachowuje się w sposób niekonsekwentny i nieprzewidywalny. Jeśli potwierdzi się, że ma to związek z obecnością jej towarzysza, może to rzucić światło na zachowanie innych pulsarów o podobnych właściwościach i pomóc nam zrozumieć naturę oscylacji Dlatego ważne jest, abyśmy na to zwracali uwagę”, ponieważ może to wciąż kryć w sobie niespodzianki.

Dogłębna lektura: arXiv