Nešto je gore sa Sjevernom zvijezdom.
Ljudi su stoljećima gledali Sjevernu zvijezdu. Svijetla zvijezda, poznata i pod nazivom Polaris, nalazi se gotovo neposredno iznad Zemljinog sjevernog pola i služi kao orijentir na nebu putnicima bez kompasa. To je ujedno i zemaljski najbliži cefeid, vrsta zvijezde koja redovno pulsira u promjeru i svjetlini. A Polaris je dio binarnog sustava; ima sestru zatamnjenja, poznatu kao Polaris B, koje možemo gledati kako kruže Zemljom.
"Međutim, kako saznajemo više, postaje jasnije da manje razumijemo" o Polarisu, napisali su autori novog rada o poznatoj zvijezdi.
Problem s Polarisom je što se nitko ne može složiti koliko je velik ili udaljen.
Astrofizičari imaju nekoliko načina kako izračunati masu, starost i udaljenost zvijezde poput Polarisa. Jedna od metoda je zvjezdani model evolucije, izjavila je nova koautorica studije Hilding R. Neilson, astrofizičarka sa Sveučilišta u Torontu. Istraživači mogu proučiti svjetlinu, boju i brzinu pulsiranja zvijezde i pomoću tih podataka utvrditi koliko je velika i svijetla i u kojoj se životnoj fazi nalazi. Jednom kada se ti detalji razrade, Neilson je za Live Science rekao da nije teško shvatiti koliko je zvijezda udaljena; to je prilično jednostavna matematika nakon što znate koliko je zvijezda uistinu sjajna i koliko tamno izgleda sa Zemlje.
Ovi su modeli posebno precizni za cefeide jer je brzina pulsiranja izravno povezana s njihovom svjetlošću ili svjetlinom. To olakšava izračun udaljenosti do bilo koje od tih zvijezda. Astronomi su tako sigurni da razumiju taj odnos da su cefidi postali kritično sredstvo za mjerenje udaljenosti u cijelom svemiru.
Ali postoje i drugi načini proučavanja Polarisa, a te se metode ne slažu sa modelima evolucije zvijezda.
"Polaris je ono što nazivamo astrometrijskom binarnom formom", rekao je Neilson, "što znači da zapravo možete vidjeti svog suputnika kako ga obilazi, nalik krugu koji se vuče oko Polarisa. A to traje oko 26 godina."
Istraživači još nisu napravili detaljna promatranja punog kruga od strane Polarisa B. No, vidjeli su dovoljno zvijezda-pratitelja posljednjih godina da imaju prilično detaljnu sliku kako izgleda orbita. Pomoću tih informacija možete primijeniti Newtonove zakone gravitacije za mjerenje masa dviju zvijezda, rekao je Neilson. Te informacije, u kombinaciji s novim "paralaksima" mjerenja Hubble svemirskog teleskopa - još jedan način izračunavanja udaljenosti do zvijezde - dovode do vrlo preciznih brojeva o Polarisovoj masi i udaljenosti. Ta mjerenja kažu da je oko 3,45 puta veća od sunčeve mase, dajte ili uzmite 0,75 sunčeve mase.
Na taj je način manje od mase koju dobivate iz modela evolucije zvijezda, koja sugeriraju vrijednost otprilike sedam puta veću od sunčeve mase.
Ovaj zvjezdani sustav je čudan na druge načine. Proračuni dobi Polarisa B sugeriraju da je zvijezda mnogo starija od svoje veće braće, što je neuobičajeno za binarni sustav. Dvije zvijezde su obično iste dobi.
Neilson je zajedno s Haley Blinn, studenticom dodiplomskog studija i istraživačicom na Sveučilištu u Torontu, generirao ogroman niz Polarisovih modela kako bi vidio mogu li ti modeli pomiriti sve podatke o sustavu. Nisu mogli.
Jedna je mogućnost da je barem jedno od mjerenja ovdje upravo pogrešno, napisali su istraživači. Polaris je posebno teška zvijezda za proučavanje, rekao je Neilson. Smješten iznad Zemljinog sjevernog pola, izvan je vidokruga većine teleskopa. A teleskopi koji posjeduju potrebnu opremu za precizno mjerenje svojstava zvijezde obično su dizajnirani za proučavanje mnogo bližih, udaljenijih zvijezda. Polaris je previše svijetao za te instrumente; u stvari, to je zasljepljujuće za njih.
Međutim, istraživači podataka izgledaju pouzdani i nema očiglednog razloga da se sumnja u te informacije, rekao je Neilson.
Ti su nalazi doveli Neilsona i Blinna do još jednog, čudnijeg objašnjenja: Možda je glavna zvijezda Polarisovog sustava jednom bila dvije zvijezde i oni su se srušili prije nekoliko milijuna godina. Takav binarni sudar, rekao je Neilson, može pomladiti zvijezde, uvlačeći dodatni materijal i čineći zvijezde izgledaju kao da su samo "prošle kroz fontanu mladosti".
Zvijezde koje proizlaze iz binarnih sudara ne odgovaraju se modelima evolucije zvijezde, a takav bi događaj mogao objasniti odstupanje koje je utvrđeno kod Polarisa.
"To bi bio malo vjerojatan scenarij, ali nije nemoguć", napisali su istraživači.
Za sada nijedno rješenje ne zadovoljava u potpunosti.
"Izazovno je izvući značajne zaključke, izvan činjenice da je Polaris i dalje dugotrajna misterija, a što više mjerimo, čini se da manje razumijemo", napisali su Neilson i Blinn.
