2004. november – A Polaris rejtélyes változásai | MCSE

2004. november – A Polaris rejtélyes változásai

"…De én
Szilárd vagyok, mint éjszak csillaga,
Melyhez kimérten nyugvó szerkezetre
Hasonló nincs az égnek boltozatján."

 

(William Shakespeare: Julius Caesar,
ford. Vörösmarty Mihály)


© 2001 Edwin L. Aguirre and
Imelda B. Joson (skyandtelescope.com)

Csillagvizsgálónk névadó csillagával már korábban is foglalkoztunk (l.
Polaris, az mindenségnek tengelye
c. cikkünket). Mint azt már akkor is megemlítettük, a Polaris a legközelebbi, emiatt pedig
a legfényesebb delta Cephei típusú változócsillag (cefeida). Látszó fényessége 3,97 napos
periódussal ingadozik alig pár százaléknyi amplitúdóval, ami szabad szemmel
lényegében észrevehetetlen. Közel két évtizede tudjuk, hogy az amplitúdó a 20.
század második felében jelentősen csökkent, a periódus pedig évente 3
másodperccel nőtt. Az 1980-as évek közepén néhányan azt is megjósolták, hogy a
21. századra akár megfigyelhetetlenül kicsire is lecsökkenhet a Polaris
változása, amit a csillag pulzációjának megszűnésével lehetett volna
magyarázni.

Ez azonban a legújabb vizsgálatok szerint nem következett be. Edward F. Guinan
(Villanova University, USA) és munkatársai új megfigyelések gondos analízisével
arra következtettek, hogy a Polaris amplitúdója újra növekedni kezdett. Míg az
1990-es évek közepén alig 0,02 magnitúdónyit változott a Polaris kb. 2,0m-s
fényessége, addig 2004-es mérések szerint már 0,038 magnitúdóra nőtt a teljes
amplitúdó. Ennél is érdekesebb, hogy az összes pontos fotometriai mérés alapján
látszik a Polaris átlagfényességének egy lassú, ám határozott növekedése: az
1900-as évek elejére jellemző 2,12m 2004-re már elérte az
1,95m-t, ami kb. 7%-kos fényességnövekedésnek felel meg száz év alatt.

Guinan-ék figyelmét felkeltette ez a lassú fényesedés, ezért megvizsgálták az
összes régi csillagkatalógust. A Polaris mind Ptolemaosz i.sz. 1. századi, mind
Al-Szufi i.sz. 10. századi katalógusában 3 magnitúdós csillagként szerepel.
William Herschel, a 18. század végén, 2,4m-s fényességűként jegyezte fel, 1900
körül pedig 2,2m-vel katalogizálták. Az adatok utalnak, hogy a Polaris
évszázados időskálán is változik, ami Guinan szerint az elméletekkel nehezen
egyeztethető össze, mivel a jelenség túl gyorsnak tűnik. Persze azt is
figyelembe kell venni, hogy a régi csillagkatalógusok fényességbecslései elégge
pontatlanok, ám az egy magnitúdós fényesedés mindenképpen figyelemreméltó.


Az ún. Hertzspung-Russel diagramm (HRD). A vízszintes tengelyen a csillagok felszíni hőmérséklete szerepel,
a függőlegesen a kisugárzott fényteljesítmény a Napéhoz viszonyítva. Bővebben l. a szövegben!
(a www.gothard.hu lap alapján átalakítva)

A vonatkozó csillagfejlődési elméletek szerint a Polaris jelenleg egy sárga
szuperóriás csillag (F színképtípusú), ami a kék szuperóriás állapotból
fejlődik a vörös szuperóriás állapot felé. Ez sok millió évig tartó folyamat,
ami közben a csillag többször metszi az ún. instabilitási sávot. Ez a teljes
kisugárzott fényteljesítményt (luminozitást) a hőmérséklet függvényében
ábrázoló síkon (Hertzsprung-Russell-diagram) az a terület, ahol a csillagok
nagy amplitúdójú sajátrezgéseket mutatnak — ezek az ún. klasszikus pulzáló
változócsillagok (pl. cefeidák, RR Lyrae-k, delta Scuti-k). A pulzációk eltérő
rezgési állapotokat hozhatnak létre, mint ahogy a sípban rezgő levegőoszlopnak
is különböző rezgési állapotai, azaz módusai vannak.

{mosimage}
Az IUE űrtávcső (ESA)

A Polaris esetében eléggé bizonytalan a pontos csillagfejlődési állapot,
illetve a pulzáció módusa. David G. Turner (Saint Mary’s University, Kanada)
szerint a Polaris alapmódusban pulzál, azaz egy-egy pulzációs ciklus során a
teljes csillag kitágul, majd összehúzódik, az instabilitási sávot pedig először
keresztezi fejlődése során. Guinan és kollégái ezzel szemben úgy gondolják,
hogy a Polaris az első felhangban végzi rezgéseit (azaz létezik egy
csomófelület a csillag belsejében, aminek a két oldalán ellentétes irányú a gáz
mozgása), az instabilitási sávot pedig már másodszor keresztezi, miközben
átlagos hőmérséklete növekedik, tehát a csillag kékül. Guinan-ék találtak is
erre utaló jeleket: az International Ultraviolet Explorer (IUE) űrtávcső adatai
szerint a Polaris hőmérséklete kb. 25 fokkal emelkedett 30 év alatt. Guinan
a fentiek alapján arra következtetett, hogy a Polaris az instabilitási sáv kék
határához közel tartózkodik, ahol a csillag viselkedése egész szabálytalan is
lehet.

Biztosabb következtetésekre akkor juthatnánk, hogy pontosabban ismernénk a
Polaris luminozitását, tömegét, méretét és korát. Ezeket a fizikai
paramétereket sokkal könnyebben meg lehetne határozni, ha a Polaris tagja lenne
egy nyílthalmaznak, aminek átlagos paramétereit független módszerekkel is
megismerhetjük. David Turner erre utaló jeleket is talált: úgy tűnik, hogy a
Polaris és még néhány közeli csillag ugyanolyan térbeli mozgást mutat, mint a
Plejádok, azaz esetleg tagjai lehetnek egy rendkívül kiterjedt Plejádok Mozgó
Halmaznak. Amennyiben Turnernek igaza van, akkor a Polaris jóval közelebb
található, mint azt korábban gondoltuk. Az általa azonosított csillagcsoport
átlagos távolsága mindössze 306 fényév, ami nehezen egyeztethető össze a
Hipparcos asztrometriai műhold által mért 430 fényéves távolsággal. Ám
elképzelhető, hogy a Hipparcos méréseit eltorzította a Polaris
kísérőcsillagának jelenléte, azaz lehetséges, hogy a Polaris tényleg közelebb
van. Guinan emellett még arra is felhívta a figyelmet, hogy a Polaris tömege is
rendkívül bizonytalanul ismert, bár legnagyobb valószínűség szerint 5-6
naptömeg közé esik. A legnagyobb probléma pedig az, hogy ezek a fizikai
paraméterek nem rajzolnak fel egy ellentmondásmentes képet, amivel modellezni
lehetne a talált lassú fényesedést.

Mindezek alapján úgy tűnik, hogy hiába a legközelebbi cefeida, a Polaris sorra
"szállítja" az újabbnál újabb meglepetéseket. Egy dolog mindenesetre biztos:
Shakespeare nem is választhatott volna rosszabb hasonlatot az égi állandósággal
kapcsolatban…

(skyandtelescope.com)



A www.mcse.hu oldal felületén sütiket (cookie) használunk. Ezeket a fájlokat az ön gépén tárolja a rendszer. Az oldal használatával ön beleegyezik a cookie-k használatába. További információért kérjük olvassa el adatvédelmi tájékoztatónkat. További információ

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close