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
Уникальную черную дыру нашли астрономы: у нее странная ориентация
Космос
Посмотрите на зимний Марс: снег совсем не похож на земной  
Космос
ИИ научился создавать тысячи вирусов: их не видят антивирусы
Новости
Автотехнологии будущего, ставшие реальностью
Мнения
Ученые открыли уникальный материал для памяти будущего
Новости
«Черная» Луна: россияне встретят Новый год с редким астрономическим явлением
Космос
Названы сроки запуска российских спутников «Марафон» для интернета вещей
Космос
Роскачество проверит игры и приложения на манипуляции и безопасность
Новости
Власти начнут собирать данные о перемещениях россиян: как и зачем это нужно
Новости
Выяснилось, как отсутствие секса влияет на мужское здоровье
Наука
Физики придумали, как подтвердить «теорию о мироздании»
Космос
Астрономы нашли новый тип космических взрывов — миллиновые  
Космос
Разработана лампа накаливания, которая светит «закрученным» светом
Наука
Разработчики ChatGPT планируют создать гуманоидных роботов
Новости
Названы фундаментальные границы жизни: какой она будет на Земле и в других мирах
Наука
Зонд НАСА пролетел рекордно близко от Солнца: неизвестно, выжил ли он
Космос
ИИ научили находить пробелы в математических знаниях учеников
Новости
Как быстро двигается Санта-Клаус, рассчитали исследователи
Наука
Нейроморфные вычисления: подробное объяснение
Технологии
У мошенников новая схема обмана: они имитируют взлом «Госуслуг»
Новости