С самой известной звездой в небе что-то происходит. Рассказываем главное

Полярная звезда — самая близкая и яркая переменная цефеид. Совсем недавно ее поведение изменилось. «Хайтек» рассказывает почему.

Одна из самых знаменитых звезд на ночном небе — Полярная звезда. Она не только самая яркая в созвездии Малой Медведицы (Малого Ковша). Также ее положение относительно северного полюса мира (на расстоянии менее 1°) делает ее полезной для ориентирования и навигации.

Истинная природа Полярной звезды

Современные астрономы выяснили, что, на самом деле, она представляет собой двойную систему, состоящую из желтого сверхгиганта F-типа (Полярная Аа) и меньшего желтого карлика главной последовательности (Полярис B). Дальнейшие наблюдения показали, что Полярная звезда Аа — это классическая переменная цефеида.

Что такое цефеиды?

Цефеиды — класс пульсирующих переменных звезд, прототипом которых стала δ Цефея. Цефеиды являются желтыми гигантами и сверхгигантами, среди переменных звезд они выделяются хорошо изученной зависимостью между периодом и светимостью. Цефеиды — это гиганты и сверхгиганты спектральных классов F, G и раннего K. Их блеск изменяется с амплитудой в 1–2, а спектральный класс — от F5–F8 в максимуме до F7–K1 в минимуме. Максимумы блеска, температуры и скорости расширения цефеид совпадают, однако не приходятся ни на максимум, ни на минимум радиуса.

Полярная звезда. Изображение: Wikimedia Commons | Сведения о лицензии

Переменные цефеиды — это звезды, которые пульсируют радиально, поэтому по диаметру и температуре они тоже меняются радиально. Эти пульсации напрямую связаны с изменениями их яркости. Поэтому цефеиды очень полезны для измерения галактических и внегалактических расстояний.

Что не так с Полярной звездой?

Переменную природу Полярной звезды подтвердил в 1911 году датский астроном Эйнар ГерцсДапрунг, в честь которого частично назвали диаграмму Герцшпрунга — Рассела. Наблюдения, которые астрономы проводили на протяжении ХХ-го века, показали, что у Полярной звезды есть постоянный период пульсации, составляющий около четырех дней.

Записи показывают, что на протяжении большей части ХХ-го века период пульсации Полярной Аа увеличивался, а амплитуда — уменьшалась. Так, на протяжении более 150 лет и примерно до 2010 года этот период увеличивался примерно на четыре или пять секунд каждый год. Но недавно ситуация изменилась. Оказалось, что период пульсаций стал сокращаться, а амплитуда изменений скорости перестала расти. Это неожиданное изменение показывает, что ученые еще многого не знают о Полярной звезде и других подобных ей объектах.

Что сделал ученый?

Чтобы узнать больше о периоде пульсации Полярной звезды, автор нового исследования изучил данные об измерении лучевой (или радиальной) скорости (radial velocity, RV), которые астрономы собирали начиная с 1888 года.

Полярная звезда, изображение «Хаббла». Фото: НАСА/HST

Этот метод состоит в измерении спектров далекой звезды и поиске красного и синего смещения, которые указывают на то, что звезда движется вперед и назад (также он дает точные оценки его скорости). Выборка ученых включала более 3 600 измерений RV, включая почти 1 200 спектроскопических наблюдений, проведенных Ликской обсерваторией за более чем 60 лет.

Так ученый проследил эволюцию пульсационных свойств Полярной звезды, которая показала, как часто возникают импульсы, а также их амплитуду.

Что выяснилось?

«В начале 1990-х годов амплитуда стала настолько маленькой, что казалось, что пульсации вот-вот прекратятся. Однако к концу 1990-х годов она снова начала увеличиваться, что продолжалось примерно до 2015 года. Недавние наблюдения показывают, что амплитуда больше не увеличивается и может снова начать снижаться. Кроме того, спутники показали, что такое поведение, возможно, связано с тем фактом, что вокруг Полярной звезды вращается другая звезда, которая приближается к ней каждые 30 лет и может возмущать внешние слои цефеиды, где и происходят пульсации», — пишет ученый.

Звездная система Полярной звезды, рендеринг художника. Полярная звезда обозначена как Polaris A. Фото: НАСА/ЕКА/HST, Дж. Бэкон (STScI)

В общем, изменения в периоде пульсации Полярной звезды могут появиться в результате того, что ее спутник «беспокоит» ее всякий раз, когда приближаются друг к другу. Учтя это, Торрес вывел улучшенную спектроскопическую орбиту двойной системы, которую астрономы пытались решить на протяжении нескольких поколений.

Что в итоге?

Теперь ученые знают, что Полярная звезда ведет себя нерегулярно и непредсказуемо. Если подтвердится, что это связано с присутствием ее компаньона, это прольет свет на поведение других пульсирующих звезд с похожими свойствами и поможет нам понять природу других двойных звездных систем.

Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Читать далее:

Найдено «ископаемое» Большого взрыва: астрономы открыли «пузырь» шириной млрд световых лет

Выяснилось, какие орехи снижают холестерин и сколько их надо есть в день

Возможно, НАСА нашло и случайно убило жизнь на Марсе 50 лет назад: как это произошло

Обложка: pxhere.com, CC0 Всеобщее достояние

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китайские ученые превратили мох в губку, которая впитывает нефть
Наука
Университет Иннополис запускает бесплатные экскурсии в Центр робототехники
Иннополис
Интерактивная карта клетки человека раскрывает тайны детского рака костей
Наука
«Уэбб» раскрыл детали космической катастрофы: как звезда поглотила планету
Космос
Российский госсектор потратил 2,4 млрд рублей за год на оборудование для ИИ
Новости
Китайская компания анонсировала первый матч по боксу между роботами
Новости
Эта черная дыра «проснулась» настолько голодной, что нарушила все модели ученых
Космос
Мошенники начали использовать схему с домофоном, чтобы красть деньги с банковских карт
Новости
Галактика-соседка Млечного Пути начинает разрушаться: что происходит
Космос
Россиян поздравили с Днем космонавтики прямо с МКС
Космос
Разработаны «бактерии-шпионы»: они посылают сигнал, заметный с высоты
Наука
Ученые разработали «плащ-невидимку» для нейронов для лечения Паркинсона
Наука
В России разработали проект строительства атомной электростанции на Луне
Космос
Пробуждение гиганта: яркие вспышки наблюдали у проснувшейся черной дыры
Космос
В ИТМО придумали, как «продлить жизнь» ракового белка для тестирования лекарств
Наука
Создана карта полумиллиарда нейронных связей, которые позволяют мышам видеть
Наука
Ученые из Яндекса и MIT придумали, как запускать LLM на ноутбуках и смартфонах
Новости
Облачную платформу для квантовых вычислений создали в Университете Иннополис
Новости
Эйнштейн ошибся: возможно, пространства-времени вообще не существует
Космос
Тестовый снимок «Гершель» показал скрытые галактики во Вселенной
Космос