從北極星三星系統(tǒng)內(nèi)部觀看；藝術(shù)家的近最渲染。北極星被標(biāo)記為北極星a。造父最近鳴謝:uux.cn/NASA/ESA/HST，事情G. Bacon (STScI)
（神秘的發(fā)生地球uux.cn）據(jù)《今日宇宙》（作者 馬特·威廉姆斯）：當(dāng)你仰望夜空，找到去北極星的北極變星變化路時(shí)，你看到的星最是北極星。它不僅是近最小熊座(小熊座)中最亮的星星，而且它相對(duì)于北天極(不到1°)的造父最近位置使它對(duì)定向運(yùn)動(dòng)和導(dǎo)航很有用。自現(xiàn)代天文學(xué)時(shí)代以來(lái)，事情科學(xué)家們已經(jīng)了解到這顆恒星是發(fā)生一個(gè)雙星系統(tǒng)，由一顆F型黃色超巨星(北極星Aa)和一顆較小的北極變星變化主序黃色矮星(北極星B)組成。進(jìn)一步的星最觀察顯示，北極星Aa是近最一個(gè)經(jīng)典的造父變星，一個(gè)有規(guī)律脈動(dòng)的恒星類別。
在20世紀(jì)的大部分時(shí)間里，記錄表明脈動(dòng)周期一直在增加，而脈動(dòng)幅度一直在下降。但最近，隨著脈動(dòng)周期開始變短，速度變化的幅度停止增加，這種情況發(fā)生了變化。根據(jù)哈佛&史密森天體物理中心(CfA)的天文學(xué)家Guillermo Torres在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上發(fā)表的一項(xiàng)新研究，這些行為可以歸因于與系統(tǒng)的雙星性質(zhì)有關(guān)的長(zhǎng)期變化，在這種情況下，兩顆恒星相互靠近，次級(jí)恒星擾亂了初級(jí)恒星的大氣。
造父變星是徑向脈動(dòng)的恒星，導(dǎo)致它們的直徑和溫度發(fā)生變化。這些脈動(dòng)與它們的亮度變化直接相關(guān)，這使它們成為測(cè)量銀河和河外距離的有用工具。丹麥天文學(xué)家Ejnar HertzsDaprung在1911年證實(shí)了北極星的可變性，Hertzsprung-Russell圖的部分名稱就是以他的名字命名的。在整個(gè)20世紀(jì)進(jìn)行的觀測(cè)表明，北極星有一個(gè)持續(xù)約4天的脈沖周期，并且每年都在穩(wěn)步增加。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡看到的北極星。鳴謝:uux.cn/NASA/HST
正如托雷斯博士通過(guò)電子郵件向《今日宇宙》解釋的那樣，這種情況最近開始發(fā)生變化，導(dǎo)致許多天文學(xué)家質(zhì)疑是什么驅(qū)動(dòng)了北極星的脈動(dòng)。“在150多年的時(shí)間里，直到2010年左右，這段時(shí)間每年都會(huì)變長(zhǎng)大約4到5秒，”他說(shuō)。“現(xiàn)代觀測(cè)表明，這種趨勢(shì)現(xiàn)在已經(jīng)逆轉(zhuǎn)，脈動(dòng)周期越來(lái)越短。這是一個(gè)意想不到的變化，表明我們對(duì)北極星和其他類似的恒星仍有許多不了解。”
為了更多地了解北極星的脈動(dòng)周期，托雷斯查閱了1888年的徑向速度(RV)測(cè)量數(shù)據(jù)。這項(xiàng)技術(shù)包括測(cè)量遙遠(yuǎn)恒星的光譜，并尋找紅移和藍(lán)移，這表明恒星正在來(lái)回移動(dòng)(這項(xiàng)技術(shù)也可以精確估計(jì)其速度)。托雷斯的樣本包括超過(guò)3600次RV測(cè)量，包括里克天文臺(tái)在60多年里進(jìn)行的近1200次光譜觀測(cè)。
一位藝術(shù)家的構(gòu)思展示了北極星A和它的親密伙伴北極星Ab。然而，另一顆伴星北極星B，在右邊的背景中可以被視為一個(gè)斑點(diǎn)。學(xué)分:uux.cn/STScI
這使得托雷斯能夠追蹤北極星脈動(dòng)特性的演變，從而顯示脈沖出現(xiàn)的頻率及其幅度。托雷斯說(shuō)道:
“在20世紀(jì)90年代初，振幅變得如此之小，以至于人們認(rèn)為脈動(dòng)即將停止。然而，北極星做出了不同的決定，到20世紀(jì)90年代末，振幅再次開始增加，這一直持續(xù)到2015年左右。最近的觀察表明，振幅不再增加，可能會(huì)再次下降。此外，RVs已經(jīng)表明，這種行為可能與北極星被另一顆恒星圍繞軌道運(yùn)行的事實(shí)有關(guān)，這顆恒星每30年靠近它一次，可能會(huì)干擾造父變星的外層，脈動(dòng)就發(fā)生在那里。”
簡(jiǎn)而言之，北極星脈動(dòng)周期的變化可能是因?yàn)槊慨?dāng)它們彼此最接近時(shí)，它的伴星就會(huì)干擾它。一旦考慮到這一點(diǎn)，托雷斯就能夠推導(dǎo)出一個(gè)改進(jìn)的雙星系統(tǒng)的光譜軌道，這是天文學(xué)家?guī)状艘詠?lái)一直試圖解決的問(wèn)題。這也可能導(dǎo)致對(duì)每個(gè)恒星伴星的動(dòng)態(tài)質(zhì)量的更精確的估計(jì)，這也是不確定的。正如托雷斯總結(jié)的那樣:
“我們現(xiàn)在知道北極星的行為是不規(guī)則和不可預(yù)測(cè)的。如果證實(shí)這與它的同伴的存在有關(guān)，這可能會(huì)揭示具有類似屬性的其他脈動(dòng)恒星的行為，并幫助我們理解振蕩的本質(zhì)。因此，關(guān)注它很重要，因?yàn)樗赡苋詴?huì)給我們帶來(lái)驚喜。”
作者:時(shí)尚
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