Полярная звезда: Путеводная звезда и её скрытые тайны

Звезда, которая веками помогала морякам находить путь в бескрайних морях, вновь привлекла внимание ученых. Полярная звезда, или Полярис, занимает редкое положение на небосводе, указывая на северный полюс Земли. Однако её значение выходит далеко за пределы навигации: она стала объектом многолетних астрономических наблюдений, которые раскрыли множество загадок. Исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, проведено   астрофизиком Нэнси Эванс из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института.

Фото из открытых источников

Полярная звезда, которую мы привыкли видеть в ночном небе, на самом деле является частью тройной звездной системы. Центральная звезда Полярис Aa представляет собой желтый сверхгигант, находящийся на расстоянии около 448 световых лет от Земли. Вокруг неё вращаются два спутника — меньшая звезда Полярис Ab и более удалённая Полярис B. Полярная звезда таит в себе секреты, которые астрономам удалось разгадать лишь спустя десятилетия кропотливой работы.

Фото из открытых источников

Исследования показали, что Полярная звезда — это переменная цефеида, тип звезды, которая ритмично пульсирует, меняя свой размер и яркость. Это делает её важным инструментом в измерении космических расстояний, поскольку существует прямая зависимость между периодом её пульсации и светимостью. Благодаря этим свойствам такие звезды называют «стандартными свечами», и они играют ключевую роль в измерении скорости расширения Вселенной (постоянная Хаббла).

Однако измерения постоянной Хаббла, основанные на наблюдениях локальных цефеид, таких как Полярис, не всегда совпадают с данными наблюдений космического микроволнового фона. Это противоречие, названное астрономами «напряженностью постоянной Хаббла», является одной из главных загадок современной космологии.

Чтобы лучше понять Полярную звезду и её влияние на измерение постоянной Хаббла, группа астрономов на протяжении 30 лет наблюдала за Полярисом с помощью массива телескопов CHARA. Этот массив, состоящий из шести отдельных телескопов, позволил учёным изучить звезду с невероятной точностью. Результаты показали, что Полярис примерно в пять раз массивнее Солнца и имеет диаметр, превышающий солнечный в 46 раз. Однако высокая эллиптичность её орбиты усложняет точное определение массы звезды, и поэтому некоторые неопределенности остаются.

Кроме того, учёные обнаружили, что Полярная звезда более яркая, чем ожидалось, что привело их к пересмотру теорий эволюции звёзд. Её яркость на 0,4 магнитуды превышает прогнозируемые значения, что поднимает вопросы о так называемой «проблеме массы цефеид».

Одним из самых интересных открытий стали пятна на поверхности Полярной звезды, которые выявили с помощью телескопов CHARA. Эти пятна изменяют яркость звезды и добавляют сложности в её изучение. Уникальные особенности атмосферы Поляриса, вероятно, связаны с его низкой амплитудой пульсации, что отличает его от других цефеид.

Исследователи планируют продолжить наблюдения за Полярной звездой, чтобы лучше понять механизмы, вызывающие эти пятна, и раскрыть все её тайны. Ведь Полярная звезда — это не только путеводная звезда для моряков, но и важный объект, который может пролить свет на фундаментальные вопросы о Вселенной.