Астрономи: щось не так з Полярною зіркою

Опубликованно 14.03.2020 05:50

Люди спостерігали за Полярною зіркою століттями. Яскрава зірка, також відома знаходиться майже прямо над Північним полюсом Землі і служить орієнтиром в небі для мандрівників без компаса. Це також самий близький цефеїд Землі, тип зірки, яка регулярно пульсує в діаметрі і яскравості. І Полярна зірка є частиною бінарної системи; у нього є більш тьмяна сестра, відома як Polaris B, і ми можемо спостерігати, як вона кружляє навколо Землі.

“Проте, коли ми дізнаємося більше, стає ясно, що ми розуміємо все менше про зірку“, - написали автори нової статті.

Проблема полягає в тому, що ніхто не може погодитися з тим, наскільки вона велика або далека.

У астрофізиків є кілька способів вирахувати масу, вік і відстань до зірки, подібної Полярній зірці. Один з методів - це модель зоряної еволюції, сказав співавтор нового дослідження Хильдинг Р. Нілсон, астрофізик з Університету Торонто. Дослідники можуть вивчати яскравість, колір і частоту пульсацій зірки і використовувати ці дані, щоб з'ясувати, наскільки вона велика і яскрава, і на якій стадії вона знаходиться. Як тільки ці деталі опрацьовані не складно з'ясувати, як далеко знаходиться зірка. Це досить проста математика, коли ви знаєте, наскільки яскрава зірка насправді і наскільки тьмяною вона виглядає з Землі.

Ці моделі особливо точні для цефеїд, оскільки їх частота пульсацій безпосередньо пов'язана з їх светимостью або яскравістю. Це дозволяє легко розрахувати відстань до будь-якої з цих зірок. Астрономи настільки впевнені, що розуміють цю взаємозв'язок, що цефєїди стали критичними інструментами для вимірювання відстаней по всій Всесвіту.

Але є й інші способи вивчення, і ці методи не узгоджуються з моделями зоряної еволюції.

“Полярна зірка - це те, що ми називаємо астрометрической двійковою системою, - сказав Нілсон, - що означає, що ви можете бачити, як її супутник рухається навколо неї, щось на зразок кола, намальованого навколо зірки. І на це йде близько 26 років“.

Дослідники ще не зробили детальних спостережень за повним колом Полариса Б. Але досить спостерігали за супутником в останні роки, щоб мати досить детальну картину того, як виглядає орбіта. Отримавши цю інформацію, ви можете застосувати закони тяжіння Ньютона для вимірювання маси двох зірок, сказав Нейлсон. Ця інформація в поєднанні з новими вимірами “паралакса“ космічного телескопа Хаббла - ще один спосіб розрахунку відстані до зірки - призводить до дуже точним числах по масі і відстані до Полярної зірки. Ці вимірювання кажуть, що вона приблизно в 3,45 рази більше маси Сонця.

Це набагато менше, ніж маса, яку ви отримуєте з моделей зоряної еволюції, які припускають значення приблизно в сім разів більше маси Сонця.

Ця зоряна система дивна в інших відносинах. Розрахунки віку Polaris B показують, що зірка набагато старше свого старшого брата, що незвично для подвійної системи. Як правило, дві зірки приблизно одного віку.

Нейлсон разом з Хейлі Блинн, студентом і дослідником з Університету Торонто, створили величезний набір моделей Полярної зірки, щоб подивитися, чи можуть ці моделі узгодити всі дані, відомі про систему. Вони не могли.

Одна можливість полягає в тому, що принаймні одне з вимірювань тут просто невірно, писали дослідники. Полярна зірка - особливо важка зірка для вивчення, сказав Нілсон. Розташований над Північним полюсом Землі, він знаходиться поза полем зору більшості телескопів. А телескопи, які мають необхідне обладнання для точного вимірювання властивостей зірки, зазвичай призначені для вивчення набагато більш слабких і віддалених зірок. Полярис занадто яскравий для цих інструментів.

Але дослідники даних здаються такими, що заслуговують довіри, і немає ніяких очевидних причин сумніватися в цій інформації, сказав Нілсон.

Ці висновки призвели Нилсона і Блінна до іншого, більш дивним пояснення: можливо, головною зіркою системи були коли-то дві зірки, і вони згоріли разом кілька мільйонів років тому. Таке подвійне зіткнення, сказав Нілсон, омолодити зірки, витягаючи додатковий матеріал.

Зірки, що виникають в результаті подвійних зіткнень, не відповідають моделям зоряної еволюції, і така подія може пояснити невідповідність, виявлене у Полярної зірки.

“Це був би малоймовірний сценарій, але не неможливий“, - пишуть дослідники.

Поки що жодне з рішень не є повністю задовільним.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що астрономи скасували наймогутнішу космічну спалах.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии