Nekaj je s Severno zvezdo.
Ljudje so Severno zvezdo opazovali stoletja. Svetla zvezda, znana tudi kot Polaris, je skoraj neposredno nad Zemljinim severnim polom in služi kot orientacijska točka na nebu za popotnike brez kompasa. To je tudi najbližji cefeid Zemlji, vrsta zvezde, ki redno pulzira v premeru in svetlosti. In Polaris je del binarnega sistema; ima zatemnjeno sestro, znano kot Polaris B, da lahko gledamo, kako kroži z Zemlje.
"Vendar, ko izvemo več, postaja jasno, da se manj razumemo," so o Polarisu zapisali avtorji novega prispevka o slavni zvezdi.
Težava Polarisa je, da se nihče ne more strinjati, kako velik je ali oddaljen.
Astrofiziki imajo nekaj načinov, kako izračunati maso, starost in razdaljo zvezde, kot je Polaris. Ena izmed metod je model zvezdne evolucije, je dejala nova soavtorica študije Hilding R. Neilson, astrofizičarka z univerze v Torontu. Raziskovalci lahko preučijo svetlost, barvo in hitrost pulziranja zvezde ter uporabijo te podatke, da ugotovijo, kako velika in svetla je in v kateri življenjski dobi je. Ko so te podrobnosti razdelane, je Neilson povedal Live Science, ni težko ugotoviti, kako daleč je zvezda; je dokaj enostavna matematika, ko veste, kako svetla je v resnici zvezda in kako slabo je videti z Zemlje.
Ti modeli so še posebej natančni za cefeide, saj je njihova hitrost pulziranja neposredno povezana z njihovo svetilnostjo ali svetlostjo. Tako je enostavno izračunati razdaljo do katere koli od teh zvezd. Astronomi so tako prepričani, da razumejo to razmerje, da so cefeidi postali kritično orodje za merjenje razdalj po vsem vesolju.
Vendar obstajajo drugi načini za preučevanje Polarisa in te metode se ne strinjajo z modeli evolucije zvezd.
"Polaris je tisto, čemur pravimo astrometrična binarna različica," je dejal Neilson, "kar pomeni, da lahko dejansko vidite njegovega spremljevalca, ki se giblje okoli njega, nekako kot krog, ki se vleče okoli Polarisa. In to traja približno 26 let."
Raziskovalci še niso opravili podrobnih opazovanj polnega kroga s strani Polarisa B. Vendar so v zadnjih letih opazili dovolj spremljevalne zvezde, da bi imeli precej podrobno sliko, kako izgleda orbita. S temi informacijami lahko za merjenje mas obeh zvezd uporabite Newtonove zakonitosti gravitacije, je dejal Neilson. Te informacije v kombinaciji z novimi "vzporednimi" meritvami vesoljskega teleskopa Hubble - še en način izračunavanja razdalje do zvezde - vodijo do zelo natančnih števil na masi in razdalji Polarisa. Te meritve pravijo, da je približno 3,45-krat večja od sončne mase, dajte ali vzemite 0,75 sončne mase.
Tako je manjša od mase, ki jo dobite pri modelih evolucije zvezd, ki kažejo na vrednost približno sedemkrat večje od sončne mase.
Ta sistem zvezd je na druge načine čuden. Izračuni starosti Polarisa B kažejo, da je zvezda veliko starejša od svojih večjih bratov, kar je nenavadno za binarni sistem. Običajno sta dve zvezdi približno iste starosti.
Neilson je skupaj s Haley Blinn, študentko in raziskovalko na univerzi v Torontu ustvaril ogromen nabor Polarisovih modelov, da bi videl, ali lahko ti modeli uskladijo vse podatke o sistemu. Niso mogli.
Ena od možnosti je, da je vsaj ena izmed meritev tukaj samo napačna, so zapisali raziskovalci. Polaris je še posebej težka zvezda za študij, je dejal Neilson. Nahaja se nad Zemljinim severnim polom in je zunaj vidnega polja večine teleskopov. A teleskopi, ki imajo potrebno opremo za natančno merjenje lastnosti zvezde, so navadno zasnovani za proučevanje veliko bolj šibkih, bolj oddaljenih zvezd. Polaris je preveč svetel za te instrumente; v resnici je zanje zaslepljujoče.
Toda raziskovalci podatkov se zdijo vredni zaupanja in ni očitnega razloga, da bi te podatke dvomili, je dejal Neilson.
Te ugotovitve so Neilsona in Blinna pripeljale do druge, bolj neznane razlage: Morda sta bila glavna zvezda sistema Polaris nekoč dve zvezdi in sta se združila pred nekaj milijoni let. Takšen binarni trk, je dejal Neilson, lahko pomladi zvezde, vleče dodatni material in naredi zvezde videti, kot da so samo "šle skozi vodnjak mladosti".
Zvezde, ki so posledica binarnih trkov, ne ustrezajo modelom zvezdnih evolucij in takšen dogodek bi lahko razložil neskladje, ugotovljeno pri Polarisu.
"To bi bil malo verjeten scenarij, ni pa nemogoč," so zapisali raziskovalci.
Zaenkrat nobena od rešitev v celoti ne izpolnjuje.
"Izzivalno je izluščiti pomembne zaključke, ki presegajo dejstvo, da je Polaris še naprej trajna skrivnost, in bolj ko merimo, manj se zdi, da jih razumemo," sta zapisala Neilson in Blinn.
