Исследователи, использующие массив данных Центра астрономии высокого углового разрешения Университета штата Джорджия (CHARA), выявили новые подробности о размере и внешнем виде Полярной звезды.
Северный полюс Земли указывает направление в пространстве, отмеченное Полярной звездой. Полярная звезда - это и навигационное средство, и замечательная звезда сама по себе. Это самый яркий элемент тройной звездной системы и пульсирующая переменная звезда. Полярная звезда периодически становится ярче и слабее по мере увеличения и уменьшения диаметра звезды.
Полярная звезда - это разновидность звезды, известная как переменная Цефеида. Астрономы используют эти звезды как "стандартные свечи", потому что их истинная яркость зависит от периода их пульсации: более яркие звезды пульсируют медленнее, чем более слабые. То, насколько яркой кажется звезда на небе, зависит от истинной яркости звезды и расстояния до нее. Поскольку мы знаем истинную яркость Цефеиды на основе периода ее пульсации, астрономы могут использовать их для измерения расстояний до галактик-хозяев и для определения скорости расширения Вселенной.
Группа астрономов под руководством Нэнси Эванс из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института наблюдала Полярную звезду с помощью оптической интерферометрической решетки CHARA из шести телескопов в Маунт-Уилсоне, Калифорния. Целью исследования было нанести на карту орбиту близкого, слабого спутника, который обращается вокруг Полярной Звезды каждые 30 лет.
"Небольшое расстояние и большой контраст в яркости между двумя звездами делают чрезвычайно сложной задачу определения двойной системы во время их максимального сближения", - сказал Эванс.
Массив CHARA сочетает в себе свет шести телескопов, расположенных на вершине горы в исторической обсерватории Маунт-Уилсон. Комбинируя свет, матрица CHARA действовала подобно 330-метровому телескопу, обнаруживая слабый спутник, когда он проходил близко к Полярной звезде. Наблюдения Полярной звезды были записаны с помощью камеры MIRC-X, созданной астрономами Мичиганского университета и Эксетерского университета в Великобритании. Камера MIRC-X обладает замечательной способностью фиксировать детали поверхности звезд.
Команда успешно отследила орбиту близкого спутника и измерила изменения размера Цефеиды по мере ее пульсации. Орбитальное движение показало, что масса Полярной Звезды в пять раз больше массы Солнца. Изображения Полярной звезды показали, что ее диаметр в 46 раз превышает размер Солнца.
Самым большим сюрпризом стало появление Полярной Звезды на изображениях крупным планом. Наблюдения CHARA позволили впервые увидеть, как выглядит поверхность переменной Цефеиды.
"На снимках CHARA были обнаружены большие яркие и темные пятна на поверхности Полярной звезды, которые менялись с течением времени", - сказала Гейл Шефер, директор CHARA Array. Наличие пятен и вращение звезды могут быть связаны со 120-дневным изменением измеренной скорости.
"Мы планируем продолжать получать изображения Полярной звезды в будущем", - сказал Джон Монье, профессор астрономии Мичиганского университета. "Мы надеемся лучше понять механизм, который создает пятна на поверхности Полярной звезды".
Источник: The Astrophysical Journal, Университет штата Джорджия
На изображении:
Ложноцветное изображение Полярной звезды с массивом CHARA от апреля 2021 года, на котором видны большие яркие и темные пятна на поверхности. Полярная звезда кажется примерно в 600 000 раз меньше полной луны на небе.
Фото: Университет штата Джорджия / CHARA Array
Дополнительные материалы
