Midagi saab Põhjatähega hakkama.
Inimesed on Põhjatähte jälginud sajandeid. Hele täht, tuntud ka kui Polaris, asub peaaegu otse Maa põhjapooluse kohal ja on maapinnal taevas orientiiriks ilma kompassita reisijatele. See on ka Maa lähim cepheid, tähe tüüp, mille impulsside läbimõõt ja heledus on korrapärane. Ja Polaris on osa binaarsüsteemist; sellel on tuhmim õde, tuntud kui Polaris B, et saaksime vaadata seda Maast ringitamas.
"Kuid kui me rohkem teada saame, saab selgeks, et me saame vähem aru" Polarise kohta, kirjutasid kuulsa tähe kohta uue paberi autorid.
Polarise probleem on see, et keegi ei suuda kokku leppida, kui suur või kauge see on.
Astrofüüsikutel on Polarise suguse tähe massi, vanuse ja vahemaa arvutamiseks vähe võimalusi. Üks meetod on tähe evolutsioonimudel, ütles Toronto ülikooli astrofüüsik Hilding R. Neilson. Teadlased saavad uurida tähe heledust, värvi ja pulsatsiooni kiirust ning kasutada neid andmeid, et teada saada, kui suur ja särav see on ning millises eluetapis see on. Kui need üksikasjad on läbi töötatud, ütles Neilson Live Science'ile, et see pole raske aru saada, kui kaugel täht on; see on üsna lihtne matemaatika, kui teate, kui täht tegelikult on ja kui tuhm see Maast paistab.
Need mudelid on eriti täpsed kefeiidide jaoks, kuna nende pulsikiirus on otseselt seotud nende heleduse või heledusega. See teeb nendest tähtedest kauguse arvutamise hõlpsaks. Astronoomid on nii kindlad, et nad mõistavad seda suhet, et cepheidid on muutunud kriitilisteks tööriistadeks kauguste mõõtmiseks kogu universumis.
Kuid Polarise uurimiseks on ka teisi viise ja need meetodid ei ole tähe evolutsioonimudelitega nõus.
"Polaris on see, mida me kutsume astromeetriliseks binaarseks," ütles Neilson, "mis tähendab, et võite tegelikult näha, kuidas tema kaaslane selle ümber käib, omamoodi nagu Polarise ümber tõmmatav ring. Ja see võtab umbes 26 aastat."
Teadlased pole veel Polaris B. täisskeemi kohta täpseid tähelepanekuid teinud. Kuid nad on viimastel aastatel kaaslastest tähte piisavalt näinud, et neil oleks päris üksikasjalik pilt orbiidi väljanägemisest. Selle teabe abil saate kahe tähe masside mõõtmiseks rakendada Newtoni gravitatsiooniseadusi, ütles Neilson. See teave koos uute Hubble'i kosmoseteleskoobi "parallaksi" mõõtmistega - veel üks viis kauguse arvutamiseks täheni - viivad Polarise massi ja vahemaa arvuni väga täpsed arvud. Need mõõtmised ütlevad, et see on umbes 3,45-kordne päikese mass, anna või võta 0,75 päikesemassi.
See on palju vähem kui mass, mille saate täheliste evolutsioonimudelitega, mille väärtus on umbes seitse korda suurem kui päikese mass.
See tähesüsteem on imelik muul viisil. Polaris B vanusearvutused näitavad, et täht on palju vanem kui suurem õde-vend, mis on binaarsüsteemi jaoks ebaharilik. Tavaliselt on kaks tähte peaaegu ühes vanuses.
Neilson koos Toronto ülikooli bakalaureuseõppe üliõpilase ja teadlase Haley Blinniga lõi tohutu hulga Polarise mudeleid, et näha, kas need mudelid suudavad ühitada kõiki süsteemi kohta teada olevaid andmeid. Nad ei saanud.
Üks võimalus on, et vähemalt üks siinsetest mõõtmistest on lihtsalt vale, kirjutasid teadlased. Polaris on eriti keeruline täht, mida uurida, ütles Neilson. Asub Maa põhjapooluse kohal ja asub enamiku teleskoopide vaateväljast väljas. Ja teleskoobid, millel on tähe omaduste täpseks mõõtmiseks vajalik varustus, on tavaliselt mõeldud palju õhemate, kaugemate tähtede uurimiseks. Polaris on nende instrumentide jaoks liiga hele; tegelikult on see nende jaoks pimestav.
Kuid andmeuurijad näivad olevat usaldusväärsed ja pole mingit põhjust kahelda selles teabes, ütles Neilson.
Need leiud viisid Neilsoni ja Blinni teise, võõra seletuseni: Võib-olla olid Polarise süsteemi peamiseks täheks kunagi kaks tähte ja nad siputasid mitu miljonit aastat tagasi kokku. Neilsoni sõnul võib selline binaarne kokkupõrge noorendada tähti, tõmmates sinna juurde lisamaterjali ja pannes tähed välja nägema nii, nagu nad lihtsalt "läbisid nooruse purskkaevu".
Binaarsete kokkupõrgete tulemusel tekkivad tähed ei sobi tähe evolutsioonimudelitega ja selline sündmus võiks selgitada Polarisega tuvastatud lahknevust.
"See oleks ebatõenäoline stsenaarium, kuid mitte võimatu," kirjutasid teadlased.
Siiani ei rahulda ükski lahendus täielikult.
"On keeruline teha olulisi järeldusi lisaks asjaolule, et Polaris on jätkuvalt kestev mõistatus ja mida rohkem me mõõdame, seda vähem tundub meile olevat aru saada," kirjutasid Neilson ja Blinn.
