În sistemul nostru solar, împrăștiate pe unul dintre munții înverziți ai Pământului, șase telescoape albe ca o coajă de ou privesc în adâncul universului. Structurile în formă de cupolă colectează lumina cosmică pentru a ghida astronomii moderni care explorează spațiul - și, potrivit Live Science, datorită lor avem acum o nouă perspectivă strălucitoare asupra luminii care a ghidat astronomii din trecut: Steaua Nordului sau Steaua Polară.
Cunoștințele noastre vizuale despre actuala stea polară (din cauza oscilației axiale a Pământului, titlul trece la stele diferite de-a lungul eonilor) sunt profunde.
Artiștii, vechi și noi, au înfățișat-o pe Polaris strălucind în picturile lor, astrofotografii au imaginat-o din curțile lor, iar oamenii de știință și-au îndreptat instrumentele spre ea timp de decenii. Dar ceea ce este special la aceste noi imagini cu Polaris, oferite de CHARA Array de pe Mount Wilson din California, are legătură cu rezoluția.
Lucrul special la CHARA este că telescoapele sale lucrează în tandem. Datele lor luminoase sunt combinate într-o instalație centrală pentru a oferi o imagine completă și clară a unei surse. Este ca și cum sextetul de telescoape de lucru formează un telescop final cu un diametru de 330 de metri. Datorită acestui fapt, rezoluția imaginii proiectului - în special rezoluția unghiulară - este excelentă.
Ce au găsit astronomii, după ce au analizat imaginile de înaltă rezoluție cu Steaua Nordului
Desigur, după ce au verificat câteva dintre aceste imagini Polaris, reunite cu observațiile CHARA efectuate între 2016 și 2021, oamenii de știință au descoperit unele caracteristici necunoscute ale stelei. În special, există pete vizibile pe suprafața stelei, asemănătoare cu petele solare pe care le vedem din când în când pe Soare.
„Imaginile CHARA au evidențiat pe suprafața lui Polaris pete mari luminoase și întunecate care s-au schimbat în timp”, a declarat Gail Schaefer, director al CHARA Array.
Ce sunt Cefeidele
Unul dintre principalele motive pentru care această descoperire a fost o surpriză are legătură cu faptul că Polaris nu este o stea obișnuită. Este un fel de stea cunoscută sub numele de variabilă cefeidă, ceea ce înseamnă că se luminează și se întunecă periodic. Polaris, în special, devine mai strălucitoare și mai slabă în conformitate cu un ciclu de patru zile, iar oamenii de știință adoră să localizeze Cefeidele datorită acestui comportament foarte previzibil. Asta pentru că permite ca aceste stele să fie folosite pentru măsurarea distanței cosmice. Practic, observarea schimbării luminozității unei Cefeide de-a lungul unui ciclu poate dezvălui adevărata sa strălucire.
Prin contrast, fără pulsații periodice previzibile, o stea nu ar fi foarte fiabilă pentru astfel de măsurători. Cu riscul de a simplifica, o stea slabă, de exemplu, ar putea fi fie foarte îndepărtată, fie foarte mică - sau ar putea fi ciudat de slabă dintr-un alt motiv. Sau, s-ar putea întâmpla să fie slabă în timpul în care a fost observată.
Prima privire asupra modului în care arată suprafața unei variabile cefeide
Revenind la aceste pete, după cum spune echipa CHARA, aceste imagini de înaltă rezoluție ale lui Polaris marchează prima „privire asupra modului în care arată suprafața unei variabile cefeide”. Așadar, găsirea petelor cu această primă privire a fost intrigantă. Dar aceste pete nu au fost singurul rezultat al analizei echipei.
Spre deosebire de soarele nostru singuratic, Polaris nu hoinărește singură prin univers. Având o dimensiune de 46 de ori mai mare decât steaua noastră gazdă și aflată la peste 400 de ani lumină de noi, Polaris face parte dintr-un sistem stelar triplu. Se întâmplă doar să fie cea mai strălucitoare dintre frații săi.
De fapt, obiectivul inițial al investigației Polaris a CHARA a fost să cartografieze orbita stelei care se învârte în jurul stelei noastre polare o dată la 30 de ani. Este cea care este mult mai aproape decât cealaltă, ceea ce face ca acest demers să fie complex. Nu numai că această stea plutește foarte aproape de Polaris, dar însoțitoarea ei este și incredibil de slabă. Existența sa a fost confirmată abia în jurul anului 2005, documentarea sa datorându-se Telescopului Spațial Hubble.
„Separarea mică și contrastul mare de luminozitate dintre cele două stele fac extrem de dificilă rezolvarea sistemului binar în timpul celei mai apropiate apropieri”, a declarat în declarație Nancy Evans, șefa echipei de la Centrul de Astrofizică, Harvard & Smithsonian, care a contribuit și la identificarea companionului. Din acest motiv, echipa a apelat și la alte instrumente astronomice, cum ar fi un interferometru speckle de la Observatorul Apache Point din New Mexico.
Cât de mare este Steaua Polară
Această misiune a fost într-adevăr un succes, ajutând la confirmarea unor lucruri precum dimensiunea lui Polaris și sugerând că steaua ar putea fi de aproximativ cinci ori mai masivă decât soarele - care este mai greu decât se credea anterior. Această descoperire este importantă în sine, deoarece, după cum a declarat Evans pentru ScienceNews, doar pentru câteva Cefeide au fost determinate masele. De asemenea, ea ridică unele întrebări interesante care vor fi explorate în viitor. „Masa combinată cu distanța arată că Cefeida este mai luminoasă decât s-a prezis pentru această masă din urmele evoluției”, scriu, de exemplu, autorii studiului.
Cu toate acestea, natura punctuală a Stelei Nordului pare să fi luat lumina reflectoarelor. Luați în considerare faptul că zonele stelei pe care sunt observate pete și rata la care steaua se rotește par să sugereze o variație a vitezei radiale de 120 de zile - în esență, se referă la schimbările în viteza obiectului, așa cum sunt observate de-a lungul liniei de vizibilitate a unui observator. Aceasta ridică încă o enigmă.
„Intenționăm să continuăm să imaginăm Polaris în viitor”, a declarat John Monnier, profesor de astronomie la Universitatea din Michigan și coautor al studiului. „Sperăm să înțelegem mai bine mecanismul care generează petele de pe suprafața lui Polaris”.
Studiul a fost publicat pe 20 august în The Astrophysical Journal.