難顯真容!北極星身世之謎使測量難上加難
2023-03-31 12:29:15
北極星發生了一些奇怪的事情,它不斷打破天文學家關於恆星應該如何運動的模型。可以從長曝光圖像中看到北極星周圍的所有恆星都圍繞著他旋轉,但是北極星在天空中的位置沒有改變。
是一顆非常獨特的恆星
,000年來,人們一直依靠它來尋找方向這顆明亮的恆星被稱為北極星,是離北極最近的恆星,它就在北極的上方。對於旅行者來說,當沒有指南針時,北極星可以用來識別方向。同時,他也是離地球最近的造父變星。造父變星是一種直徑和亮度因脈動而周期性變化的恆星。同時,北極星屬於雙星系統。它的伴星亮度低,被稱為北極星b。我們可以觀察到它在地球上圍繞北極星旋轉。然而,我們研究得越深入,就越能意識到我們對北極星的無知」在一篇最新發表的關於北極星的論文中,作者哀嘆道
北極星的問題是沒有人知道它的大小和距離。
天體物理學家有幾種方法來計算北極星等恆星的質量、年齡和距離。一種方法是恆星演化模型,這項新研究的合著者、多倫多大學的天體物理學家海丁·尼爾森說。研究人員可以研究這顆恆星的亮度、顏色和脈動率,並利用這些數據來確定這顆恆星的大小、亮度和壽命。尼爾森在接受《天文學在線》雜誌採訪時表示,一旦這些細節得到證實,就不難計算出這顆恆星的距離。一旦你知道這顆恆星的真正亮度和它離地球有多遠,你就可以通過簡單的數學計算知道一切。
這些模型在判斷造父變星時非常準確,因為它們的脈率與它們的亮度直接相關。計算這些恆星的距離也很容易。天文學家非常確信他們理解這種關係,這使得造父變星成為測量整個宇宙距離的關鍵工具。但是還有其他方法來研究北極星,這些方法不同於恆星演化模型。
「北極星是我們所說的天體雙星,」尼爾森說,「這意味著你可以清楚地看到它被伴星圍繞,有點像在北極星周圍畫一個圓圈畫一個圓大約需要26年「
研究人員沒有詳細觀察到北極星B的完整軌道,但近年來,他們對它的伴星進行了許多觀察,並對它的軌道有了相當詳細的了解。尼爾森說,有了這些信息,這兩顆恆星的質量可以通過應用牛頓引力定律來測量這些信息,再加上新的哈勃太空望遠鏡的「視差」測量方法,這是另一種計算恆星之間距離的方法,可以給北極星的質量和距離提供極其精確的數據。這些測量顯示北極星的質量大約是太陽的3.45倍,誤差不到0.75倍。
這遠遠低於恆星演化模型獲得的質量,該模型估計質量約為太陽質量的7倍。
恆星系統在其他方面也很奇怪。北極星B的年齡計算表明,這顆恆星的年齡比它的更大的近親要大得多,這對雙星系統來說是不尋常的。通常,這兩顆星應該年齡差不多。
尼爾森和多倫多大學的本科生兼研究員海莉·布林恩建立了大量的北極星模型,希望通過這些模型來協調已知的恆星系統數據,但他們沒有成功。
的研究人員認為,一種失敗的可能性在於至少一個測量誤差尼爾森說研究北極星極其困難。它位於地球北極之上,在大多數天文望遠鏡的觀測範圍之外。配備有精確測量北極星特徵的必要設備的天文望遠鏡通常用於研究更暗和更遠的恆星。北極星對這些設備來說太亮了。事實上,通過這些設備觀察北極星將會非常令人眼花繚亂。但是尼爾森公司也表示,研究人員獲得的數據似乎是可靠的,沒有明顯的理由懷疑這些信息。
因此,尼爾森和布林的發現基於另一個更不熟悉的解釋:北極星曾有兩顆大恆星在數百萬年前相撞這種二元碰撞可以使恆星再生,吸收更多的物質,使它們看起來像「沐浴在青春的噴泉中」由雙星碰撞產生的
顆恆星並不完全適合恆星演化模型,因此解釋了北極星研究人員發現的差異。尼爾森和布林認為「這是不可能的情況,但也不是完全不可能」目前,還沒有完全令人滿意的解決方案。「北極星仍然是一個持續的謎,在這個事實之外得出更有意義的結論是一個挑戰我們掌握的數據越多,我們似乎越不了解北極星。"
參考
1。維基百科全書
2。天文術語
3。rafi letz ter-staff writer-live science-ggyy fat,whale
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