Полярная звезда
Поля́рная звезда́ (лат. Stella Polaris), Альфа Ма́лой Медве́дицы (лат. α Ursae Minoris, α UMi), уст. Кол, Прикол, Прикол-звезда[2] — звезда видимой звёздной величины +2,0m в созвездии Малой Медведицы. Расположена вблизи Северного полюса мира. Это жёлтый сверхгигант спектрального класса F7Ib. Расстояние до Земли — 447 ± 1,6 световых лет (137,14+0,53
−0,52 парсека)[3][4].
| α Малой Медведицы | |
|---|---|
| Звезда | |
| Наблюдательные данные (Эпоха J2000.0) |
|
| Прямое восхождение | 02ч 31м 48,70с |
| Склонение | +89° 15′ 51,00″ |
| Расстояние | 447 св. лет (137 пк) |
| Видимая звёздная величина (V) | 1,97 |
| Созвездие | Малая Медведица |
| Астрометрия | |
| Лучевая скорость (Rv) | −17 км/c |
| Собственное движение | |
| • прямое восхождение | 44,22 mas в год |
| • склонение | −11,74 mas в год |
| Параллакс (π) | 7,292 ± 0,028 mas |
| Абсолютная звёздная величина (V) | −3,6 |
| Спектральные характеристики | |
| Спектральный класс | F7 Ib-II SB |
| Показатель цвета | |
| • B−V | 0,60 |
| • U−B | 0,38 |
| Переменность | цефеида |
| Физические характеристики | |
| Масса | 6,4 M⊙ |
| Радиус | 47 R⊙ |
| Возраст | 60 млн лет |
| Температура | 5820 K |
| Светимость | 1450 L⊙ |
| Металличность | 0,19[1] |
| Вращение | ~17 км/с |
| Информация в базах данных | |
| SIMBAD | * alf UMi |
 Информация в Викиданных ? | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Описание
править
В настоящую эпоху Полярная звезда находится менее чем в 1° от Северного полюса мира и поэтому описывает вокруг него очень маленький круг за 24 часа, можно сказать, почти неподвижна при суточном вращении звёздного неба. Она очень удобна для ориентирования: направление на неё практически совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения в любое время года в северном полушарии. Из-за прецессии земной оси положение Северного полюса мира меняется; ближе всего Полярная звезда подойдёт к нему в период с 7 марта по 13 июня 2102 года — на расстояние 0°27′34,1″, то есть склонение составит 89°32′25,9″, после чего начнётся её удаление от полюса: к середине 2260 года расстояние от неё до полюса превысит 1°. В Южном полушарии нет аналогичной яркой полярной звезды, и ориентиром Южного полюса мира служит вертикальная ось созвездия Южного Креста (четыре яркие звезды).
Полярная звезда является ярчайшей и ближайшей к Земле пульсирующей переменной звездой типа дельты Цефея с периодом 3,97 дня. Но Полярная звезда — очень нестандартная цефеида: её пульсации затухают за время порядка десятков лет: в 1900 году изменение яркости составляло 8 %, а в 2005 году — приблизительно 2 %. Кроме того, за это время звезда стала в среднем на 15 % ярче.
Полярная звезда на самом деле представляет собой тройную звёздную систему.
В центре системы располагается сверхгигант Полярная А (α UMi A), превосходящий наше Солнце по яркости в 2000 раз и по массе в 6,4—6,7 раза. Её радиус равен 47—50 радиусам Солнца, возраст — 55—65 млн лет[4].
Полярная B (α UMi B) массой 1,39 массы Солнца расположена на приличном удалении от Полярной А (2400 а. е.), поэтому разглядеть её в телескопы нетрудно даже с поверхности Земли.
В 1929 году при изучении спектра Полярной было выявлено, что она является близкой двойной звездой, что было предсказано более ранними наблюдениями в 1924 году (J. H. Moore, E. A. Kholodovsky)[6]. Компаньон Полярной A находится в 18,5 а. е. Полярная P (α UMi P или α UMi a, или α UMi Ab) обладает массой, составляющей 1,26 массы Солнца, и располагается к сверхгиганту настолько близко, что сфотографировать её удалось только телескопу «Хаббл», и то лишь после перенастройки оборудования. Приблизительный период обращения Полярной P вокруг α UMi A составляет около 30 лет[7].
Полярная B обращается вокруг двойной системы α UMi A/P за примерно 100 000 лет. Есть ещё два далёких компонента, получивших обозначение α UMi C и α UMi D, но это гораздо более старые звёзды, и физически они не связаны с Полярной звездой[8].
Возможно, Полярная и окружающие её звёзды являются остатком бедного рассеянного скопления. Согласно данным Hipparcos и 2MASS, лучевые скорости ближайших соседей Полярной почти совпадают, а среднее их расстояние до Земли близко к 100 парсекам. Согласно диаграмме «цвет — звёздная величина», построенной для скопления, возраст его членов (и Полярной в том числе) находится в районе 80 млн лет[9].
Расстояние до солнечной системы
правитьПоскольку Полярная звезда является ближайшей переменной цефеидой к Земле, расстояние до неё используется для оценки расстояний до других галактик как часть космической шкалы расстояний. Кроме того, Полярная — единственная звезда с динамически измеренной массой. Уточнение этого расстояния может привести и к уточнению шкалы расстояний, и к ограничению значения массы тёмной материи[10].
В 1990 году европейский космический телескоп Hipparcos оценил расстояние до Полярной звезды в 433 световых года (133 парсека). В 2006 году появилась оценка в 330 св. лет (Turner), а в 2008 году — в 359 св. лет (Usenko, Klochkova)[11]. Измерения 2012 года с высоким разрешением, выполненные группой астрономов под руководством Дэвида Тёрнера (David Turner) из канадского университета Святой Марии, использовавших данные российского шестиметрового телескопа БТА, дают оценку расстояния до Полярной звезды в 99 парсеков (323 световых года)[12]. В 2020-м году по данным, полученным космическим телескопом Gaia, оценили расстояние до неё в 447 ± 1,6 световых лет (137 парсеков)[4]. Расчёты, выполненные другими методами, сильно различаются:
| Год | Компонент | Расстояние, св.лет (пк) | Источник |
|---|---|---|---|
| 2006 | A | 330 (101) | Turner[13] |
| 2007[A] | A | 433 (133) | Hipparcos[14] |
| 2008 | B | 359 (110) | Usenko & Klochkova |
| 2013 | B | 323 (99) | Turner, et al.[15] |
| 2014 | A | ≥ 385 (≥ 118) | Neilson[16] |
| 2018 | B | 521 (160) | Bond et al.[17] |
| 2018 | B | 445,3 (136,6)[B] | Gaia DR2[18] |
| 2020 | B | 447,6 (137,2) | Gaia DR3[19] |
История
править
Из-за лунно-солнечной прецессии земная ось движется по кругу с радиусом 23° со скоростью около 1,397° за 100 лет. Поэтому в разное время ближайшими к полюсу мира становятся разные звёзды. Так, в додинастический период Древнего Египта (5000 лет назад) такой звездой была Тубан (альфа Дракона), в начале нашей эры ярких звёзд у полюса мира вообще не было. Через 2000 лет ближайшей к полюсу мира станет Альраи (гамма Цефея), а через 12 000 лет — Вега (альфа Лиры).
Тем не менее слово «Полярная» является именем собственным и относится именно к α Малой Медведицы.
Список полярных звёзд полного прецессионного круга[22]
- 13 000-е годы до н. э. — полярная звезда — Вега, α Лиры.
- 9000-е годы до н. э. — полярные звезды (поочерёдно) π и η Геркулеса.
- 8000—7000-е годы до н. э. — полярная звезда — τ Геркулеса.
- 5500—3500 годы до н. э. — полярная звезда — ι Дракона.
- 3500—1500 годы до н. э. — полярная звезда — Тубан, α Дракона.
- 1500 год до н. э. — 1 год н. э. — полярная звезда — Кохаб, β Малой Медведицы.
- 1—1100 годы — полярной звезды нет. Но есть «стражи» — Кохаб, β Малой Медведицы, и Полярная, α Малой Медведицы; полюс примерно на одинаковом расстоянии от α и β Малой Медведицы.
- 1100—3200 годы — Полярной звездой является α Малой Медведицы. На минимальном расстоянии от Северного полюса (0°27′34,1″) она пройдёт 23 апреля 2102 года.
- 3200—5000 годы — полярной будет Альраи, γ Цефея.
- 5000—6500 годы — полярная — Альфирк, β Цефея.
- 6500—8500 годы — полярная — Альдерамин, α Цефея.
- 8500—13 000 годы — полярные — Денеб, α и Садр, γ Лебедя.
- 13 000-е годы — полярной опять станет Вега, α Лиры.
Ориентация на местности по Полярной звезде
править
Полярная звезда всегда находится над северной точкой горизонта в Северном полушарии, что позволяет использовать её для ориентации на местности.
Чтобы найти Полярную звезду, надо сначала найти характерную конфигурацию из семи ярких звёзд — созвездие Большой Медведицы, напоминающее ковш (астеризм Большой Ковш), затем через две звезды (Дубхе и Мерак) «стенки» ковша, противоположной «ручке», мысленно провести линию, на которой отложить пять раз расстояние между этими крайними звёздами. Примерно в конце этой линии находится Полярная звезда. Направление на Полярную звезду совпадает с направлением на север, а её высота над горизонтом совпадает с широтой наблюдателя.
В культуре
правитьПолярная звезда изображена на флаге и гербе канадской территории Нунавут,[23] на флаге американских штатов Аляска, Мэн и Миннесота, а также на флаге американского города Дулут в штате Миннесота.[24][25][26]
Вексиллология
править
Геральдика
править
См. также
правитьПримечания
править- ↑ Koleva M., Vazdekis A. Stellar population models in the UV. I. Characterisation of the New Generation Stellar Library (англ.) // Astronomy and Astrophysics / T. Forveille — EDP Sciences, 2012. — Vol. 538. — P. A143. — ISSN 0004-6361; 0365-0138; 1432-0746; 1286-4846 — doi:10.1051/0004-6361/201118065 — arXiv:1111.5449
- ↑ М.Э. Рут Словарь астронимов. Звёздное небо по-русски. Москва, АСТ, 2010, стр.101
- ↑ Scott G. Engle, Edward F. Guinan, Petr Harmanec. Toward Ending the Polaris Parallax Debate: A Precise Distance to Our Nearest Cepheid from Gaia DR2 (англ.). The American Astronomical Society (16 июля 2018). Дата обращения: 30 июля 2018. Архивировано 29 августа 2018 года.
- ↑ 1 2 3 Астрономы определили точное расстояние до Полярной звезды. 30 июля 2018. Архивировано 30 июля 2018. Дата обращения: 30 июля 2018.
- ↑ HubbleSite: Search (недоступная ссылка — история). hubblesite.org. Дата обращения: 2 ноября 2018.
- ↑ Polaris: Exceeding Expectations and Building New Science. Дата обращения: 9 декабря 2012. Архивировано из оригинала 7 ноября 2014 года.
- ↑ Wielen; Jahreiss; Dettbarn; Lenhardt; Schwan (2000). «Polaris: Astrometric orbit, position, and proper motion». arXiv: astro-ph/0002406 Архивная копия от 25 июля 2020 на Wayback Machine.
- ↑ Evans, Sasselov. Polaris: Amplitude, Period Change, and Companions.
- ↑ David G. Turner. Polaris and its Kin (англ.). arxiv.org (18 июля 2009). — обзор. Дата обращения: 17 октября 2009. Архивировано 8 января 2017 года.
- ↑ Astronomers clash over the distance to the famed North Star. Дата обращения: 9 декабря 2012. Архивировано из оригинала 3 декабря 2012 года.
- ↑ Astronomers clash over the distance to the famed North Star November 30, 2012. Дата обращения: 9 декабря 2012. Архивировано из оригинала 3 декабря 2012 года.
- ↑ Полярная звезда оказалась ближе, чем считали раньше Архивная копия от 9 декабря 2012 на Wayback Machine.
- ↑ Turner, D. G.; Savoy, J.; Derrah, J.; Abdel-Sabour Abdel-Latif, M.; Berdnikov, L. N. (2005). The Period Changes of Polaris. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 117 (828): 207. Bibcode:2005PASP..117..207T. doi:10.1086/427838.
- ↑ Van Leeuwen, F. (2007). Validation of the new Hipparcos reduction. Astronomy and Astrophysics. 474 (2): 653–664. arXiv:0708.1752. Bibcode:2007A&A...474..653V. doi:10.1051/0004-6361:20078357. S2CID 18759600.
- ↑ Turner, D. G.; Kovtyukh, V. V.; Usenko, I. A.; Gorlova, N. I. (2013). The Pulsation Mode of the Cepheid Polaris. The Astrophysical Journal Letters. 762 (1): L8. arXiv:1211.6103. Bibcode:2013ApJ...762L...8T. doi:10.1088/2041-8205/762/1/L8. S2CID 119245441.
- ↑ Neilson, H. R. (2014). Revisiting the fundamental properties of the Cepheid Polaris using detailed stellar evolution models. Astronomy & Astrophysics. 563: A48. arXiv:1402.1177. Bibcode:2014A&A...563A..48N. doi:10.1051/0004-6361/201423482. S2CID 119252434.
- ↑ Bond, Howard E; Nelan, Edmund P; Remage Evans, Nancy; Schaefer, Gail H; Harmer, Dianne (2018). Hubble Space Telescope Trigonometric Parallax of Polaris B, Companion of the Nearest Cepheid. The Astrophysical Journal. 853 (1): 55. arXiv:1712.08139. Bibcode:2018ApJ...853...55B. doi:10.3847/1538-4357/aaa3f9. S2CID 118875464.
- ↑ Bailer-Jones, C. A. L; Rybizki, J; Fouesneau, M; Mantelet, G; Andrae, R (2018). Estimating Distance from Parallaxes. IV. Distances to 1.33 Billion Stars in Gaia Data Release 2. The Astronomical Journal. 156 (2): 58. arXiv:1804.10121. Bibcode:2018AJ....156...58B. doi:10.3847/1538-3881/aacb21. S2CID 119289017.
- ↑ Шаблон:Cite Gaia DR3
- ↑ Бакулин П. И. Курс общей астрономии. — 4-е изд.. — М.: «Наука», 1977. — 544 с.
- ↑ J. Vondrak, N. Capitaine, P. Wallace. New precession expressions, valid for long time intervals.. — 2011. Архивировано 25 января 2023 года.
- ↑ Астрономия // Энциклопедия для детей. — М.: Аванта+, 2007. — С. 269.
- ↑ The Coat of Arms of Nunavut. (n.d.). Legislative Assembly of Nunavut. Дата обращения: 15 сентября 2021.
- ↑ Duluth Picks New City Flag. Fox 21. 14 августа 2019. Дата обращения: 3 сентября 2024.
- ↑ Van Daele, Kate. City of Duluth selects new flag. City of Duluth (14 августа 2019). Дата обращения: 5 сентября 2024.
- ↑ Swanson, Stephen. YouTuber's critique of Minnesota state flag finalists draws 1 million views. CBS Minnesota (15 декабря 2023). Дата обращения: 28 августа 2024.
Ссылки
править
- Полярная звезда на сайте Spacegid (англ.)
- Информация о Полярной звезде на stars.astro.illinois.edu (англ.)
- Будущее Полярной звезды на phy6.org (англ.)