科學家:北極星的亮度不斷增加 原因仍未知

2021-02-08 中國網

中國網2月18日訊 據西班牙《世界報》網站2月10日報導,對比發現,幾個世紀以前北極星的亮度就已經在不斷增加,也或許是幾千年以前就開始的。雖然極點觀測到類似造父變星的脈衝,即亮度存在周期性變化,但這種持續的亮度增加的原因仍未可知。

北極星與凱撒大帝

「我像北極星一樣永恆,無與倫比,懸在蒼穹。」在科學家來看,莎士比亞借凱撒大帝之口所說的這句話似乎是不合時宜的。現在的北極星,小熊座中的最亮星星,並不是總在極點的(凱撒統治時期就已經不在了),因為地軸的運動使得北極在天穹上呈圓形。但是近期研究表明,天穹位置的改變並不是只改變了北極星的位置,還有其亮度。

北極星是顆黃色的超巨星,亮度和體積分別是太陽的2440倍和90000倍。它位於小熊座的尾部,距離地球440光年,是北半球最容易找到的星星。它並不是最亮的,也不是離我們最近的,但是(除太陽外)我們北半球最常看到的。由於它在天穹中的位置,所有的星星似乎都在圍著它轉(地球自轉的反映),幾個世紀以來北極星就成為了航海嚮導。歷史上它也作為確定天空方位及安裝空間望遠鏡的參考。

脈衝

自十九世紀中葉起,人們開始懷疑北極星的亮度存在小的周期性波動。二十世紀初它被認為屬於造父變星的一種,即脈衝星(收縮和擴張),其周期範圍從幾天到幾個月不等。事實上,北極星的變動周期為39696天,每個周期內亮度變化是很小的。

當天文學家在90年代初發現這一現象時十分驚奇,因為北極星的脈衝減弱了,光亮的微小變動周期也開始消失了,似乎不再是一顆造父變星。當時維拉諾瓦大學(賓夕法尼亞州)的斯科特•恩格爾開始反覆緊張的研究北極星的變化。到2000年,脈衝又重新恢復並以震蕩的幅度開始增長,目前已被觀測到的周期是大約每年延長3.5秒。

亮度增加

造父變星的亮度一般是恆定的(只取決於脈動周期),而事實上它們能像燈塔那樣讓我們明確其在宇宙中的位置。對變星在宇宙中的定位距離逐漸越來越遠,為了測量它們的周期,埃德溫•哈勃建立了其著名的哈勃定律,為揭秘宇宙起源的大爆炸理論開闢了道路。

得益於對北極星亮度頻繁而精確的觀測,恩格爾和其同事很快得出了一項令人吃驚的結論:北極星的亮度在增加。既然存在關於它的大量觀測資料,天文學家們逐步將先前得出的數據與更古老的數據進行比對,最近一批數據是由威廉姆•赫歇爾於十八世紀、第谷•布拉赫於十六世紀、阿•蘇非於十世紀以及託勒密於公元二世紀得出的數據。

結論是:北極星的亮度比過去的二百年增加了2.5倍,比過去的一千年增加了4.6倍。凱撒大帝時期的北極星不僅沒有現在靠近北極點,而且也比現在的北極星亮度暗的多。

其他有趣之處

北極星組成了三星系統的一部分。北極星B是一顆類太陽恆星,人們發現其與北極星A的距離是日地距離的2400倍,而小伴星北極星Ab與北極星A 的軌道距離只有日地距離的17倍。

儘管他們距離極近,對他們的距離依然爭論不休。歐洲航空航天局通過伊巴谷人造衛星觀測得出的距離是433光年,但最新研究顯示可能更近,僅有322光年遠。儘管自20世紀90年代以來斯科特•恩格爾一直在研究北極星,其最新成果將在華盛頓召開的美國天文學會的會議上提出。(實習編譯:王藝靜)

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