Данные наблюдений Epoch J2000 Equinox | |
---|---|
Созвездие | Малая Медведица |
Произношение | / p ə ˈ l ɛər ɪ s , - ˈ l æ r - / ; Великобритания : / p ə ˈ l ɑːr ɪ s / [1] |
α УМи Аа | |
прямое восхождение | 02 ч 31 м 49,09 с |
склонение | +89° 15′ 50,8″ |
Видимая звездная величина (В) | 1,98 [2] (переменная 1,86–2,13) |
α UMi Ab | |
прямое восхождение | |
склонение | |
Видимая звездная величина (В) | 9,2 [2] |
α UMi B | |
прямое восхождение | 02 ч 30 м 41,63 с |
склонение | +89° 15′ 38,1″ |
Видимая звездная величина (В) | 8,7 [2] |
Характеристики | |
α УМи Аа | |
Спектральный тип | F7Iб [3] |
Индекс цвета U−B | 0,38 [2] |
Индекс цвета B-V | 0,60 [2] |
Тип переменной | Классическая цефеида [4] |
α UMi Ab | |
Спектральный тип | Ф6В [2] |
α UMi B | |
Спектральный тип | Ф3В [2] |
Индекс цвета U−B | 0,01 [5] |
Индекс цвета B-V | 0,42 [5] |
Астрометрия | |
Радиальная скорость (R v ) | −17 км/с |
Собственное движение (μ) | РА: 198,8±0,20 мсек / год Дек.: -15±0,30 мсек / год |
Параллакс (π) | 7,54 ± 0,11 [6] мсек. |
Расстояние | 323–433 [7] сл.н. (99–133 [7] пк ) |
Абсолютная величина ( МВ ) | −3,6 ( αUMi Aa ) [2] 3,6 ( αUMi Ab ) [2] 3,1 ( αUMi B ) [2] |
Орбита [8] | |
Начальный | α УМи Аа |
Компаньон | α UMi Ab |
Период (П) | 29,59 ± 0,02 года |
Большая полуось (а) | 0,1204 ± 0,0059 дюйма (≥2,90 ± 0,03 а.е. [9] ) |
Эксцентриситет (е) | 0,608 ± 0,005 |
Наклон (я) | 146,2 ± 10,9° |
Долгота узла (Ω) | 191,4 ± 4,9° |
Эпоха периастра (T) | 1987,66 ± 0,13 |
Аргумент периастра (ω) (вторичный) | 123,01 ± 0,75° |
Полуамплитуда (K 1 ) (первичная) | 3,72 ± 0,03 км/с |
Подробности | |
α УМи Аа | |
масса | 5,4 [10] М ☉ |
Радиус | 37,5 [10] Р ☉ |
Светимость (болометрическая) | 1260 [10] л ☉ |
Сила тяжести на поверхности (log g ) | 2,2 [11] сгс |
Температура | 6015 [5] К |
металличность | 112% солнечная [12] |
Вращение | 119 дней [3] |
Скорость вращения ( v sin i ) | 14 [3] км/с |
Возраст | 70 [13] млн лет |
α UMi Ab | |
масса | 1,26 [2] М ☉ |
Радиус | 1,04 [2] Р ☉ |
Светимость (болометрическая) | 3 [2] Л ☉ |
Возраст | 70 [13] млн лет |
α UMi B | |
масса | 1,39 [2] М ☉ |
Радиус | 1,38 [5] Р ☉ |
Светимость (болометрическая) | 3,9 [5] л ☉ |
Сила тяжести на поверхности (log g ) | 4,3 [5] сгс |
Температура | 6900 [5] К |
Скорость вращения ( v sin i ) | 110 [5] км/с |
Положение (относительно α UMi Aa) | |
Компонент | α UMi Ab |
Эпоха наблюдения | 2005.5880 |
Угловое расстояние | 0,172 ″ |
Угол положения | 231,4° |
Положение (относительно α UMi Aa) | |
Компонент | α UMi B |
Эпоха наблюдения | 2005.5880 |
Угловое расстояние | 18.217 ″ |
Угол положения | 230,540° |
Другие обозначения | |
Полярная звезда, Полярная звезда, Киносура, Альруккабах, Финика, Навигатория, Звезда Аркадии, Йилдуз, Мисмар, Альфа UMi, α UMi , 1 Малая Медведица , BD +88°8 , FK5 907, GC 2243, HD 8890, HIP 11767, HR 424, САО 308, АДС 1477, CCDM J02319+8915 | |
Ссылки на базы данных | |
СИМБАД | α УМи А |
α UMi B |
Полярная звезда — звезда в северном приполярном созвездии Малой Медведицы . Она обозначена как α Малой Медведицы ( латинизированная как Альфа Малой Медведицы ) и обычно называется Полярной звездой или Полярной звездой . С видимой визуальной величиной , которая колеблется около 1,98 [2] , это самая яркая звезда в созвездии, и ее хорошо видно невооруженным глазом ночью. [14] Положение звезды находится менее чем в градусе от северного небесного полюса , что делает ее текущей звездой северного полюса .. Исторически стабильное положение звезды на северном небе делало ее удобной для навигации.
Пересмотренный параллакс Hipparcos дает расстояние до Полярной звезды около 433 световых лет (133 парсека ), в то время как расчеты с помощью некоторых других методов дают расстояния на 35% меньше.
Хотя Полярная звезда выглядит невооруженным глазом как единая светящаяся точка, она представляет собой тройную звездную систему , состоящую из основного желтого сверхгиганта , обозначенного Полярной звездой Аа, на орбите с меньшим компаньоном Полярной звездой Ab; пара находится на более широкой орбите с Полярной звездой B. Внешняя пара AB была открыта в августе 1779 года Уильямом Гершелем .
Polaris Aa — проэволюционировавший желтый сверхгигант спектрального класса F7Ib с массой 5,4 Солнца ( M ☉ ). Это первая классическая цефеида , масса которой определяется по ее орбите. Двумя меньшими спутниками являются Полярная звезда B, звезда главной последовательности с массой 1,39 M ☉ F3 , вращающаяся на расстоянии2400 астрономических единиц (а.е.), [13] и Polaris Ab (или P), очень близкая звезда главной последовательности F6 с массой 1,26 M ☉ . [2] Полярную звезду B можно рассмотреть с помощью скромного телескопа. Уильям Гершель открыл звезду в августе 1779 года, используя собственный телескоп- рефлектор [15] , один из лучших телескопов того времени. В январе 2006 года НАСА опубликовало изображения с телескопа Хаббл , на которых были показаны три члена тройной системы Полярной звезды. [16] [17]
О переменной лучевой скорости Полярной звезды A сообщил У. В. Кэмпбелл в 1899 г., который предположил, что эта звезда представляет собой двойную систему. [18] Поскольку Полярная звезда А является известной переменной цефеид, Дж. Х. Мур в 1927 году продемонстрировал, что изменения скорости вдоль луча зрения были вызваны комбинацией четырехдневного периода пульсации в сочетании с гораздо более длительным периодом обращения и большим эксцентриситетом . около 0,6. [19] Мур опубликовал предварительные орбитальные элементы системы в 1929 году, дав период обращения около 29,7 лет с эксцентриситетом 0,63. Этот период был подтвержденисследования собственного движения , выполненные Б.П. Герасимовичем в 1939 г. [20]
В рамках своей докторской диссертации в 1955 г. Э. Ремер использовала данные о лучевой скорости для получения орбитального периода 30,46 лет для системы Полярной звезды А с эксцентриситетом 0,64. [21] KW Kamper в 1996 году произвела рафинированные элементы с периодом29,59 ± 0,02 года и эксцентриситет0,608 ± 0,005 . [22] В 2019 году исследование Р.И. Андерсона дало период29,32 ± 0,11 года с эксцентриситетом0,620 ± 0,008 . [9]
Когда-то считалось, что существуют еще два более широко разделенных компонента — Polaris C и Polaris D, — но было показано, что они физически не связаны с системой Polaris. [13] [23]
Полярная звезда Aa , сверхгигантский первичный компонент, является низкоамплитудной классической цефеидой населения I , хотя когда-то считалось, что это цефеида типа II из-за ее высокой галактической широты . Цефеиды представляют собой важную стандартную свечу для определения расстояния, поэтому Полярная звезда, как ближайшая такая звезда, [9] интенсивно изучается. Изменчивость Полярной звезды подозревали с 1852 года; это изменение было подтверждено Эйнаром Герцшпрунгом в 1911 году. [24]
Диапазон яркости Полярной звезды составляет 1,86–2,13 [4] , но амплитуда изменилась с момента открытия. До 1963 г. амплитуда превышала 0,1 звездной величины и очень постепенно уменьшалась. После 1966 г. она очень быстро уменьшалась, пока не стала менее 0,05 звездной величины; с тех пор он беспорядочно колебался в этом диапазоне. Сообщается, что теперь амплитуда снова увеличивается, чего не наблюдается ни у одной другой цефеиды. [3]
Период, примерно 4 дня, также менялся с течением времени. Он неуклонно увеличивался примерно на 4,5 секунды в год, за исключением перерыва в 1963–1965 годах. Первоначально считалось, что это связано с вековой эволюцией в красном (более низкая температура) направлении через полосу нестабильности цефеид, но это может быть связано с интерференцией между модами пульсаций основного и первого обертонов . [17] [25] [26] Авторы расходятся во мнениях относительно того, является ли Полярная звезда пульсатором фундаментального или первого обертона и пересекает ли она полосу неустойчивости впервые или нет. [10] [26] [27]
Температура Полярной звезды изменяется лишь на небольшую величину во время ее пульсаций, но степень этого изменения изменчива и непредсказуема. Беспорядочные изменения температуры и амплитуды изменений температуры в течение каждого цикла, от менее 50 К до не менее 170 К, могут быть связаны с орбитой с Polaris Ab. [11]
Исследования, опубликованные в журнале Science , показывают, что сегодня Полярная звезда в 2,5 раза ярче, чем когда ее наблюдал Птолемей , а ее величина меняется с третьей на вторую. [28] Астроном Эдвард Гинан считает это замечательным изменением и официально заявил, что «если они реальны, то эти изменения в 100 раз больше, чем [те], которые предсказываются современными теориями звездной эволюции ».
Поскольку Полярная звезда лежит почти на одной линии с осью вращения Земли «над» Северным полюсом — северным небесным полюсом, — Полярная звезда стоит почти неподвижно в небе, и кажется, что все звезды северного неба вращаются вокруг нее. Таким образом, он является отличной фиксированной точкой для проведения измерений для астрономической навигации и астрометрии . Высота звезды над горизонтом дает приблизительную широту наблюдателя. [14]
В 2018 году Полярная звезда находится на расстоянии 0,66 ° от полюса вращения (в 1,4 раза больше Лунного диска) и, таким образом, вращается вокруг полюса по маленькому кругу диаметром 1,3 °. Она будет ближе всего к полюсу (около 0,45 градуса) вскоре после 2100 года. Дважды в каждый звездный день азимут Полярной звезды совпадает с истинным севером; в остальное время она смещена на восток или на запад, и пеленг нужно корректировать по таблицам или эмпирическому правилу . Наилучшее приближение [29] сделано по переднему краю астеризма « Большая Медведица » в созвездии Большой Медведицы. Передний край (определяется звездами Дубхе и Мерак) привязан к циферблату, а истинный азимут Полярной звезды рассчитан для разных широт.
Кажущееся движение Полярной звезды к небесному полюсу, а в будущем и от него, связано с прецессией точек равноденствия . [30] Небесный полюс отодвинется от α UMi после 21-го века, пройдет рядом с Гаммой Цефея примерно в 41-м веке и приблизится к Денебу примерно в 91-м веке .
Небесный полюс был близок к Тубану около 2750 г. до н.э., [30] а во время классической древности он был немного ближе к Кочабу (β UMi), чем к Полярной звезде, хотя все еще около10 ° от любой звезды. [31] К концу поздней античности это было примерно такое же угловое расстояние от β UMi, как и до α UMi . Греческий мореплаватель Пифей ок. 320 г. до н.э. описал небесный полюс как лишенный звезд. Однако, как одна из самых ярких звезд, близких к небесному полюсу, Полярная звезда использовалась для навигации, по крайней мере, с поздней античности, и была описана Стобеем (5 век) как ἀεί φανής ( aei phanēs ), «всегда видимая» , и ее можно было разумно использовать. описывается как stella polaris примерно из Средневековья . Во время своего первого трансатлантического путешествия в 1492 году Христофор Колумбпришлось исправить «круг, описанный полярной звездой вокруг полюса». [32] В пьесе Шекспира « Юлий Цезарь », написанной около 1599 года, Цезарь описывает себя как «постоянного, как северная звезда», хотя во времена Цезаря не было постоянной северной звезды.
Полярная звезда упоминается в книге Натаниэля Боудича 1802 года « Американский практический навигатор », где она указана как одна из навигационных звезд . [33]
Современное название Polaris [34] является сокращением от новолатинского stella polaris « полярная звезда », придуманного в эпоху Возрождения, когда звезда приближалась к небесному полюсу с точностью до нескольких градусов. Гемма Фризиус , писавшая в 1547 году, назвала ее stella illa quae polaris dicitur («та звезда, которую называют «полярной»), поместив ее на 3 ° 8 'от небесного полюса. [35]
В 2016 году Международный астрономический союз организовал Рабочую группу по именам звезд (WGSN) [36] для каталогизации и стандартизации имен собственных звезд. Первый бюллетень WGSN от июля 2016 г. [37] включал таблицу первых двух партий имен, утвержденных WGSN; который включал Полярную звезду для звезды α Малой Медведицы Aa.
В древности Полярная звезда еще не была ближайшей видимой невооруженным глазом звездой к небесному полюсу, и для навигации использовалось все созвездие Малой Медведицы , а не какая-либо отдельная звезда. Полярная звезда перемещалась достаточно близко к полюсу, чтобы быть ближайшей звездой, видимой невооруженным глазом, хотя все еще находилась на расстоянии нескольких градусов в период раннего средневековья, и многочисленные названия, относящиеся к этой характеристике как к полярной звезде , использовались со времен средневековья. . На староанглийском языке он был известен как scip-steorra («корабль-звезда»); В древнеанглийской рунической поэме руна Т , по - видимому, связана с «приполярным созвездием» по сравнению с качеством стойкости или чести. [38]
В индуистских Пуранах оно стало олицетворяться под именем Дхрува («неподвижный, неподвижный»). [39] В более поздний средневековый период оно стало ассоциироваться с Марианским титулом Стелла Марис « Звезда моря» (так у Варфоломея Английского , ок. 1270-е гг.) [40] Более древнее английское имя, засвидетельствованное с 14-го века, lodestar «путеводная звезда», родственная древнескандинавскому leiðarstjarna , средневерхненемецкому leitsterne . [41]
Древнее название созвездия Малой Медведицы Киносура (от греческого κυνόσουρα «собачий хвост») [42] стало ассоциироваться с полярной звездой, в частности, к раннему Новому времени. Явное отождествление Марии как stella maris с полярной звездой ( Stella Polaris ), а также использование Cyonsura в качестве имени звезды, очевидно в названии Cynosura seu Mariana Stella Polaris (т.е. «Cynosure, или Марианская полярная звезда»). Star"), сборник поэзии Марии, изданный Николаем Лученсисом (Никколо Барсотти де Лукка) в 1655 году .
Его имя в традиционной доисламской арабской астрономии было al-Judayy الجدي («козленок», в смысле юного козла [«le Chevreau»] в Description des Etoiles fixes), [43] и это имя использовалось в средневековых Исламская астрономия , а также. [44] [45] В те времена она еще не была так близко к северному небесному полюсу, как сейчас, и привыкла вращаться вокруг полюса.
В поэзии к нему обращались как к символу непоколебимости, как к «непоколебимой звезде» Спенсер . Сонет 116 Шекспира является примером символизма северной звезды как руководящего принципа: «[Любовь] - это звезда для каждой блуждающей ладьи / Чья ценность неизвестна, хотя его высота будет взята» . В Юлии Цезаре он ЦезарьОбъясните свой отказ даровать прощение словами: «Я постоянен, как северная звезда, / Чье истинное неподвижное и покоящееся качество / На небосводе нет товарища. / Небо окрашено бесчисленными искрами, / Они все огонь, и все сияют, / Но один во всем держит свое место; / Так и в мире» (III, I, 65–71). Конечно, Полярная звезда не будет «постоянно» оставаться полярной звездой из-за прецессии , но это заметно только через века. [ нужна ссылка ]
В астрономии инуитов Полярная звезда известна как Niqirtsuituq . Он изображен на флаге и гербе канадской инуитской территории Нунавут , а также на флаге американского штата Аляска . [46]
В традиционных звездных знаниях лакота Полярис называется «Wičháȟpi owáŋžila». Это переводится как «Звезда, которая сидит на месте». Это имя происходит от истории лакота , в которой он женился на Тапун Сан Вин «Краснощекая женщина». Однако она упала с небес, и в своем горе он вечно смотрел вниз с «ванкату» (земли наверху). [47]
Многие недавние работы рассчитывают расстояние до Полярной звезды примерно в 433 световых года (133 парсека) [17] на основе измерений параллакса с астрометрического спутника Hipparcos . Более старые оценки расстояния часто были немного меньше, и исследования, основанные на спектральном анализе с высоким разрешением, предполагают, что оно может быть ближе на 110 световых лет (323 св. лет / 99 пк). [7] Полярная звезда является ближайшей к Земле переменной цефеид , поэтому ее физические параметры имеют решающее значение для всей астрономической шкалы расстояний . [7] Он также единственный с динамически измеряемой массой.
Год | Компонент | Расстояние, св. лет ( пк ) | Примечания |
---|---|---|---|
2006 г. | А | 330 световых лет (101 шт.) | Тернер [25] |
2007 [А] | А | 433 св. л.в. (133 шт.) | Гиппаркос [6] |
2008 г. | Б | 359 св. лет (110 шт.) | Усенко и Клочкова [5] |
2013 | Б | 323 св.д. (99 шт.) | Тернер и др. [7] |
2014 | А | ≥ 385 св. лет (≥ 118 шт.) | Нильсон [48] |
2018 | Б | 521 св.д. (160шт) | Бонд и др. [49] |
2018 | Б | 445,3 св. лет (136,6 шт.) [B] | Гайя ДР2 [50] |
2020 | Б | 447,6 световых лет (137,2 пк) | Гайя EDR3 [51] |
Новая редакция наблюдений за 1989–1993 гг., Впервые опубликованная в 1997 г. |
B Статистическое расстояние, рассчитанное с использованием слабого расстояния до |
Космический корабль Hipparcos использовал звездный параллакс для проведения измерений в 1989 и 1993 годах с точностью 0,97 угловых миллисекунд (970 угловых микросекунд) и получил точные измерения для звездных расстояний до 1000 пк. [52] Данные Hipparcos были снова проверены с использованием более продвинутой коррекции ошибок и статистических методов. [6] Несмотря на преимущества астрометрии Hipparcos , была отмечена неопределенность в его данных Polaris, и некоторые исследователи поставили под сомнение точность Hipparcos при измерении двойных цефеид, таких как Polaris. [7]Сокращение Hipparcos специально для Polaris было пересмотрено и подтверждено, но до сих пор нет единого мнения о расстоянии. [53]
Следующий важный шаг в высокоточных измерениях параллакса был сделан космической астрометрической миссией Gaia , запущенной в 2013 году и предназначенной для измерения звездного параллакса с точностью до 25 угловых микросекунд (мксек). [54] Хотя первоначально планировалось ограничить наблюдения Gaia звездами слабее 5,7 звездной величины, тесты, проведенные на этапе ввода в эксплуатацию, показали, что Gaia может автономно идентифицировать звезды с яркостью 3. Когда Gaia в июле 2014 г. приступила к регулярной научной работе, она был настроен на обычную обработку звезд в диапазоне звездных величин 3–20. [55]За пределами этого ограничения используются специальные процедуры для загрузки необработанных данных сканирования оставшихся 230 звезд ярче 3-й величины; разрабатываются методы обработки и анализа этих данных; и ожидается, что будет «полный охват неба на ярком конце» со стандартными ошибками «несколько десятков микросекунд». [56] Выпуск 2 данных Gaia не включает параллакс для Полярной звезды, но расстояние, полученное на его основе,136,6 ± 0,5 пк (445,5 св. лет) для Polaris B, [50] несколько дальше большинства предыдущих оценок и в несколько раз точнее. Это было дополнительно улучшено до137,2 ± 0,3 пк (447,6 св. Лет) после публикации каталога Gaia Early Data Release 3 3 декабря 2020 г., который заменил Gaia Data Release 2. [51]
Полярная звезда долгое время была важна для космической лестницы расстояний , потому что до Гайи это была единственная переменная цефеид, для которой существовали прямые данные о расстоянии, что оказало волновое влияние на измерения расстояний, в которых используется эта «линейка». [57]
Источник | Включено? |
---|---|
Птолемей (~ 169) | да |
Ас-Суфи (964) | да |
Аль-Бируни (~ 1030 г.) | да |
Хайям (~1100) | да |
Насир ад-Дин ат-Туси (1272 г.) | Нет |
Улугбек (1437 г.) | да |
Коперник (1543 г.) | да |
Шёнер (1551 г.) | да |
Браге (1598 г.) | да |
Браге (1602 г.) | да |
Байер ( 1603 ) | да |
Де Хаутман (1603 г.) | Нет |
Кеплер ( 1627 ) | да |
Шиллер (1627 г.) | да |
Галлей (1679 г.) | Нет |
Гевелий ( 1690 ) | да |
Флемстид (1725 г.) | да |
Флемстид ( 1729 ) | да |
Боде (1801a) | да |
Боде (1801b) | да |
Полярная звезда — самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы (вверху справа).
Большая Медведица и Малая Медведица относительно Полярной звезды
Типичный звездный след Северного полушария с Полярной звездой в центре.
Вид на Полярную звезду в небольшой телескоп. Полярная звезда B отделена от главной звезды, Полярной звезды A, на 18 угловых секунд.
Полярная звезда изображена на флаге Нунавута .
Полярная звезда изображена на гербе Утсйоки .
Около 4800 лет назад Тубан ( α Дракона) находился всего в 0°.1 от полюса. Денеб ( α Лебедя) будет самой яркой звездой у полюса примерно через 8000 лет на расстоянии 7°,5.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Polaris . |
Координаты : 02 ч 31 м 48,7 с , +89° 15′ 51″
Предшествует Kochab & Pherkad | Полярная звезда 500 – 3000 | Преемник Гамма Цефея |