Полярная звезда - одно из важнейших светил в истории человечества: до изобретения компаса она столетиями указывала путникам направление на север. Современная Полярная звезда, альфа Малой Медведицы, далеко не первая (и не последняя) - титул "Звезды Севера" плавно перешел к ней от Кохаба, беты Малой Медведицы, около 900 лет назад.
Зато в "обозримом будущем", примерно до 3100 года, блистательная альфа созвездия Ursa Minor будет на первом плане: на фотографиях с длинной выдержкой (как ночное фото выше) она выглядит застывшей красавицей в центре, словно весь мир вращается вокруг нее. С земной точки зрения так и есть - в наше время альфа Малой Медведицы находится менее чем в 1° от Северного полюса мира, и при суточном вращении звездного неба остается почти неподвижной.
Однако Полярная звезда, несмотря на пристальный интерес человечества, остается крайне загадочной дамой. Она словно заигрывает с наблюдателями - чем больше мы о ней узнаем, тем меньше понимаем. Такой вывод сделан в препринте научной статьи, опубликованном на сайте arXiv.org.
Астрономы не могут понять, сколько весит Полярная звезда и сколько ей лет.
То, что невооруженным глазом видится как одиночное светило, представляет собой систему из трех звезд. Полярная А — это сверхгигант со светимостью почти в 1500 солнц. У нее есть довольно далекий спутник Полярная B и крошечный близкий компаньон Полярная Ab.
Полярная A — ближайшая к нам цефеида. Это особый класс пульсирующих светил, для которых характерна четкая зависимость между периодом пульсаций и светимостью. Вычислив же последнюю и сопоставив ее с видимым блеском звезды, можно узнать расстояние до светила. Поскольку цефеиды видны на огромных даже по космическим меркам дистанциях, они служат одной из "мерных линеек", которыми астрономы измеряют Вселенную.
При этом ближайшая к Земле цефеида остается загадкой для ученых. Авторы новой статьи свели воедино результаты многочисленных наблюдений и компьютерных моделей в надежде разрешить противоречия, но сделать это так и не удалось.
Забавно, что оба вопроса, которые вызывают у астрономов наибольшие трудности, принадлежат к разряду тех, которые неприлично задавать даме: сколько она весит и сколько ей лет. Но астрономы, увы, не галантны и хотят знать абсолютно всё.
Первое затруднение касается массы светила. Один из способов ее рассчитать — воспользоваться, казалось бы, хорошо проверенными моделями строения цефеид. Эти вычисления показывают, что Полярная A примерно в 7 раз тяжелее Солнца.
С другой стороны, к услугам астрономов ее спутник — Полярная B. Он делает полный оборот вокруг своей партнерши примерно за 26 земных лет. Определив параметры его орбиты, можно вычислить массу Полярной А. Беда в том, что получается совсем другое значение: 3,45 солнечных масс. И астрономы пока не знают, как разрешить это противоречие.
Другая тайна связана с возрастом Полярной А и Полярной В. Возраст звезды можно узнать, опираясь на ее спектр, светимость и общепринятые теоретические модели. И оказывается, что Полярная B намного старше, чем ее более массивная "подруга".
Это очень странно. Звезды образуют двойную систему именно потому, что формируются из одного и того же протозвездного облака. Следовательно, они должны быть ровесницами.
Как же объяснить, что светила разного возраста образовали двойную систему? Неужели Полярная А некогда захватила в гравитационный плен пролетавшую мимо звезду? Такое событие почти невозможно. Две звезды редко подходят друг к другу настолько близко. А ведь для гравитационного захвата нужна еще и третья, иначе потенциальная пленница просто облетит "захватчика" и скроется в космических далях.
Любопытно, что ответ на оба вопроса может быть одним и тем же. И есть даже два варианта такого ответа: ошибка исследователей или необычная история Полярной.
Это светило довольно трудно изучать. Как отмечается в материале LiveScience, большинство телескопов рассчитаны на гораздо более тусклые объекты, чем светило второй звездной величины: Полярная для них просто ослепительно яркая. С другой стороны, человечество успешно изучает и значительно более яркие звезды.
Кроме того, в силу своего положения на небе Полярная находится вне поля зрения большинства инструментов. Но это отнюдь не значит, что ее никогда не наблюдали. Уже то, что массу светила определили двумя способами, говорит о разнообразии наблюдательных данных.
Разумеется, речь может идти не о качестве данных, а об ошибке в их интерпретации - с кем не бывает, правда? Однако есть и более интригующая версия.
Авторы нового исследования полагают, что еще несколько миллионов лет назад в системе было не три, а четыре звезды. Потом две из них столкнулись, образовав нынешнюю Полярную А. Светила, образовавшиеся в результате таких столкновений, не укладываются в классические модели эволюции звезд. Поэтому эти теории не могут правильно указать ни массу, ни возраст светила.
Впрочем, такой катаклизм крайне маловероятен, так что и это объяснение трудно счесть убедительным, во всяком случае, без дополнительных данных. Звезда Севера пока не собирается раскрывать свои тайны.
Еще в тему "тайной жизни звезд" - статья "Вести.Наука" о том, как в результате столкновения двух мертвых звезд образовалась одна живая.
