Временная Полярная Звезда. Что мы еще о ней не знаем ?

Кто из нас не слышал о Полярной звезде? Еще Шекспир в «Юлии Цезаре» устами главного героя говорил:

На месте остаётся только Полярная звезда, а сама
Малая Медведица, вместе со всеми звёздами за 24 часа описывают
круг на небесной сфере.

Яркость звезд (или блеск) определяется так называемой звездной величиной. Впервые это понятие ввел древнегреческий астроном Гиппарх, живший во II веке до н. э. Гиппарх поступил просто: он взял и поделил все видимые звезды на шесть классов в зависимости от их блеска. Самым ярким звездам была при­своена первая величина (а таких около двух десятков), а самым тусклым, едва различимым невооруженным глазом звездам была присвоена шестая величина. Остальные звезды по своей яркости были распределены между второй и пятой величинами.

В общих чертах эта система используется и по сей день, однако в позапрошлом веке она претерпела некоторые изменения, вследствие которых появились звезды с дробными и отрицательными величинами. Точные измерения блеска звезд показали, что яркость звезд одной величины вовсе не одинакова и даже среди звезд первой величины есть такие, которые светят намного ярче других. Поэтому в 1856 году было решено ввести дробные величины, а также величины со знаком минус. Теперь шкала звездных величин распространяется от положительных (самых тусклых) до отрицательных (самых ярких) значений. По этой шкале самый тусклый объект, едва различимый даже орбитальным телескопом «Хаббл», имеет блеск +31,5, а самый яркий — наше Солнце — обладает яркостью -26,7.

По этой классификации Полярная звезда имеет видимый блеск +1,97, то есть она является звездой второй величины, ко­торых на небе можно видеть несколько десятков. А мнение о том, что Полярная звезда является едва ли не самой яркой на небе Северного полушария, связано с тем, что она имеет особенное положение. Эта звезда находится почти в точке Северного полюса мира, что определило ее важность для навигации.

Мифология

Согласно греческим мифам, в созвездие Малой Медведицы был превращён Аркад, сын Каллисто и Зевса, или одна из нимф, подруга Каллисто.

С Малой Медведицей связана и легенда о рождении Зевса. Чтобы спасти своего сына от отца Крона, поедавшего своих детей, богиня Гея унесла Зевса на вершину горы Иды, в священную пещеру, и оставила на попечение нимфам и их матери Мелиссе (или двум нимфам Мелиссе и Киносуре). В благодарность Зевс позднее вознес на небо Мелиссу в виде Большой и Киносуру в виде Малой Медведиц. Причем в ранних версиях мифа Мелисса и Киносура — медведицы, позже трансформировавшиеся в нимф.

На старинных картах Малая Медведица (или только Полярная звезда) иногда именуется Киносурой («хвостом собаки»).

В гомеровское время (VIII в до н.э.) созвездие еще, вероятно, не известно. Во всяком случае, Гомер, говоря о Большой Медведице, считает ее за единственное незаходящее созвездие, то есть Малая Медведица ему, по всей видимости не известна.

Вероятно, созвездие было выделено финикийцами как полезное для мореплавания. По утверждению (небесспорному) древнеримского писателя Гигина в античную астрономию это созвездие ввёл Фалес Милетский. Оно включено в каталог звёздного неба Клавдия Птолемея «Альмагест».

Вслед за более древней Большой Медведицей Малую также иногда называли Повозкой.

Народы Казахстана называли Полярную звезду «железным гвоздём» (Темир-Казык), вбитым в небо, а в остальных звёздах Малой Медведицы видели привязанный к этому гвоздю аркан, надетый на шею Коня (созвездие Большой Медведицы). Арабы принимали звезды Малой Медведицы за всадников, а персы видели в ней Семь Плодов Финиковой Пальмы.



Титулом Полярной звезда награждается на время. Другими словами наша Полярная звезда не всегда была таковой и не всегда такой будет. В данный момент эта звезда расположена ближе других (менее чем в 1 градусе) от северного полюса мира и служит ориентиром для определения севера. Но все меняется в мире и в результате явления, которое получило название прецессия. Дело в том, что ось вращения Земли находится в постоянном движении, описывая в небе круг за время в 25800 лет. Это явление названо прецессией, что переводится с латинского как предварение равноденствий. Причина прецессии — в небольшой сплюснутости земного шара. Из-за этого Луна и другие тела Солнечной системы силой своего тяготения медленно поворачивают земную ось.

Однажды Альфа Малой медведицы уступит свое имя следующей звезде — пройдет каких-нибудь 1200 лет и Полярной станет звездочка Альраи, Гамма Цефея. Но в наше время звезда даже не достигла своего пика приближенности к северному полюсу — это произойдет в 2100 году. Ждать осталось не так уж много и кто-то, из родившихся недавно, имеет все шансы дожить до этого времени.

Сама Полярная звезда находится в «ковше» Малой медведицы, но искать ее легче всего по характерному рисунку ковша Большой медведицы: от двух звезд стенки ковша, противоположной «ручке» нужно провести прямую линию вверх до пересечения с Полярной — расстояние примерно в 5 раз большее чем расстояние между этими звездами.

Всего существует 12 звезд которые за очень большой, по человеческим понятиям срок в 26 тысяч лет поочередно становятся полярными. Это так называемые звезды процессионного круга. Существует также промежуток времени когда полярной звезды нет вообще, а вместо нее существуют так называемые «стражи» — звезды слишком удаленные от полюса мира, чтобы можно было их полноправно назвать полярными.

И, несмотря на все это, имя Полярная как собственное закреплено именно за Альфой Малой Медведицы.



А знали ли вы, что когда речь заходит о Полярной звезде, подразумеваются сразу три звезды. Центральное место в тройной звёздной системе занимает сверхгигант Полярная А, вокруг сверхгиганта кружит карлик Полярная Ab, и рядом находится Полярная B, она расположена на существенном расстоянии, так что, в отличие от карлика, её нетрудно разглядеть в телескоп с Земли).

Полярной называется та звезда, которая на сегодняшний день находится вблизи Северного полюса мира. В наше время, примерно с 1100 года, такой звездой является альфа Малой Медведицы – Киносура.



Киносура подходит к Северному полюсу всё ближе и сравняется с ним к 2100 году. Кроме того, она станет ещё ярче, ведь с каждым годом её яркость, по свидетельству очевидцев, увеличивается.

Карьеру полярной звезды Киносура завершит к 3200 году, и, скорей всего ей будет возвращено историческое название. Киносурой альфу Малой Медведицы назвал Фалес Милетский, ещё до нашей эры. Другие источники, впрочем, утверждают, что такое название дал сам Зевс, громовержец назвал так звезду в честь нимфы, которая стала его кормилицей, когда он скрывался на Крите от своего отца Кроноса, пожирающего своих сыновей. Как бы там ни было, термин «полярная звезда» ввёл именно Фалес и впервые применил его к звезде Кохаб (бета Малой Медведицы), которая с 1500 года до н.э. до 1 года н.э. располагалась ближе всего к Северному полюсу.

С 1 по 1100 год, в смутные времена средневековья, у Земли вообще не было северной полярной звезды, полюс располагался между альфой и бетой Малой Медведицы, и звёзды эти именовали Стражами. И так продолжалось до тех пор, пока не украсила Северный полюс мира Киносура. При восхождении на трон она получила имя Полярная звезда.

Нам, жителям Северного полушария, следует гордиться случившимся, ведь у жителей Южного полушария такой звезды нет до сих пор. Южному полюсу мира в этом смысле повезло гораздо меньше — маленькая Сигма Октана хоть и зовется Южной звездой, но претендовать на роль полярной никак не может и юг находят путем геометрических вычислений от созвездий Южный Крест и Кентавр.

В 3200 году Киносуру сменит на посту звезда Альраи, гамма созвездия Цефеи.

Положение Полярной звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рессела.
По оси Χ отмечены спектры (температура) звезд. По оси Υ — светимость
в светимостях Солнца.

Итак, Полярная звезда — отнюдь не самая яркая на северном небе. Однако здесь необходимо сделать одно важное замечание: есть такое понятие, как абсолютная звездная величина, и она чаще всего не совпадает с видимым блеском звезд. Все дело в том, что существует несколько классов звезд, отличающихся по степени светимости и все они расположены на разных расстояниях от нас. Поэтому очень яркая звезда из-за своей удаленности может быть едва видна невооруженным глазом, а звезда тусклая, но расположенная в десятки раз ближе, будет затмевать блеск других звезд. Поэтому абсолютная звездная величина соответствует такой яркости объекта, как если бы он находился от нас на расстоянии 10 парсек (около 32,6 светового года; см. Астрономы измеряют расстояния световыми го­дами) . То есть астрономы сначала «пододвигают» все звезды на расстояние в 10 парсек, а потом вычисляют их блеск.

Это в полной мере относится и к Полярной звезде: на самом деле это сверх гигант, в 6 раз тяжелее и в 30 раз больше нашего Солнца. Абсолютная звездная величина Полярной звезды составляет-3,64. Для сравнения: абсолютный блеск Солнца составляет +4,7, а это значит, что Полярная звезда на самом деле почти в 2000 раз ярче нашего родного светила! Такая разница в видимом блеске Солнца и Полярной звезды кроется в расстояниях: Солнце удалено от нас на 8 световых минут, а Полярная звезда — на 431 световой год.

Кстати, самая яркая звезда, видимая с Земли, — знаменитый Сириус, его звездная величина составляет -1,58. Но на са­мом деле Сириус (являющийся системой из двух звезд) вовсе не какая-то особенно яркая звезда, просто-напросто он расположен очень близко к нам: расстояние до него — 8,6 светового года. Это яркий пример того, как рядовая звезда (абсолютная звездная величина Сириуса составляет +1,42) из-за своей близости может стать самым ярким объектом на ночном небе.

Итак, блеск Полярной звезды увеличился за последние 100 лет на 15%. Это несомненный факт. А что если копнуть еще глубже в прошлое? Насколько яркой была Полярная 2000 лет лет назад? Выпускник университета Виллановы Скотт Энгл (Scott Engle) решил заново проанализировать данные по блеску Полярной, указанные в каталогах Птолемея (137 г.), Ас-Суфи (964 г.), Улугбека, Тихо Браге и других астрономов. Приведя данные к единой шкале, он получил, что в настоящее время Полярная в 2,5 раза ярче, чем во времена Птолемея! На целую звездную величину!

Возможно ли такое? Если выводы Энгла и его команды верны, то блеск Полярной изменился за прошедшие 2000 лет в 100 раз больше, чем предсказывает современная теория звездной эволюции. Неудивительно, что большинство ученых отнеслись к работе астрономов скептически. Однако Энгл и его команда, ко всему прочему, обнаружили в древних источниках и намеки на вариации в блеске Полярной с периодом в 4 дня, что могло бы говорить о том, что в прошлом амплитуда была гораздо бо́льшей, чем сейчас.

Исследование было опубликовано в авторитетном журнале Science, и это, конечно, придает ему некий знак качества. Однако это не значит, что выводы Энгла окончательны.

Хотите, сравним Полярную с Солнцем ?

- тяжелее Солнца в 6 раз
- больше Солнца в 120 раз
- излучает тепла и света в 10000 раз больше Солнца
- Но … луч света от Солнца доходит до Земли всего лишь за 8 минут, а от Полярной — за 472 года, а это означает, что в настоящее время мы видим звезду такой, какой она была во времена Колумба.