媒体:原价219元的玲娜贝儿被炒到2288元,赚翻的不止,北极星或有某种奇特之处 它在不断刷新天文学家对恒星运行的认知

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北极星发生了一些奇怪的事情,它不断打破天文学家关于恒星应该如何活动的模型。

从一张长曝光图像中能看出,北极星周围的恒星都绕着他旋转,而北极星在天空的位置却不曾变化。

这颗恒星十分独特。

千百年来,人们始终依靠它寻找方位。这颗明亮的恒星被人们称作北极星,是最靠近北极正上方,也就是北天极的恒星。对于旅行者来说,没有罗盘的时候,可以借助北极星来遍认方向。同时,他也是距离地球最近的造父变星。造父变星是恒星的一种,它的直径和亮度会因脉动而产生周期性变化。同时,北极星属于双星系,它的伴星亮度较低,被称为北极星B,我们在地球上就可以观测到它在围绕北极星旋转。

“但是,我们越是深入研究,越能体会到我们对北极星的无知。”在一篇新近发表的研究北极星的论文中,作者们感叹道。

有关北极星的问题在于,无人知晓它的大小以及距离。

天体物理学家有几种方法来计算如同北极星这种恒星的质量、年龄和距离。其中一种方法是恒星演化模型,该新研究共同作者希尔丁·尼尔森如是说道,同时他也是多伦多大学的天体物理学家,研究人员可以研究出这颗恒星的亮度、颜色和脉动率,并利用这些数据以确定恒星的大小、亮度以及其寿命。尼尔森在接受《天文在线》杂志采访中表示,一旦这些细节确定,就不难算出这颗恒星的距离;一旦知道这颗恒星的真实亮度,以及从地球上看有多暗,简单的数学计算便可知晓一切。

这些模型对于判断造父变星而言是极其精确的,因为它们的脉冲率与其亮度直接相关。这也很容易计算出这些恒星的距离。天文学家们十分确信他们了解这种关系,这也使得造父变星已成为测量整个宇宙距离的关键工具。但研究北极星还有其他方法,并且这些方法与恒星演化模型不尽相同。

“北极星便是我们所说的天测双星,”尼尔森说,“这意味着你可以明显看到它有伴星环绕,有点像绕着北极星画了一个圆。而这画一个‘圆’大约需要花费26年。”

研究人员还没有详细观察过“北极星B”的完整轨道,但在最近几年,他们已对其伴星进行了许多观察,对其轨道有了相当详尽的了解。得到这些信息,再应用牛顿引力定律便可测量出这两颗恒星的质量,尼尔森说。这些信息,再加上新哈勃太空望远镜的“视差”测量方法——这是另一种计算恒星距离的方法——便可得出北极星的质量和距离,数据极其精确。这些测量数据表明北极星质量约是太阳质量的3.45倍,误差在0.75倍以内。

这远低于从恒星演化模型中得到的质量,后者所推断的质量约为太阳质量的七倍。

该恒星系统在其他方面也很怪异。对北极星B的年龄计算显示该恒星的年龄远大于其体积更大的亲族,这对于双星系统而言是不寻常的。通常,两颗恒星的年龄应该是不相上下的。

尼尔森(Neilson)与多伦多大学的本科生兼研究人员海莉·布林(Haley Blinn)构建了大量的北极星模型,希望通过这些模型协调关于该恒星系统的已知数据,但他们并没有成功。

研究人员认为失败的一个可能性在于至少有一项测量数据出现了差错。尼尔森谈到,研究北极星极其困难。它位于地球北极的上方,在大多数天文望远镜的观测范围之外。而配备必要设备能够精确测量北极星特性的天文望远镜则通常用于研究更微弱、更遥远的恒星。对于这些设备来说,北极星太过明亮。事实上,通过这些设备观测北极星将会是非常刺眼的。

但尼尔森同时也说道,研究人员拥有的数据看起来是可靠的,没有明显的理由可以怀疑这些信息。

因此尼尔森和布林基于这些发现作出了另一种更为陌生的解释:北极星系统曾经拥有两颗主要恒星,它们在几百万年前相互撞击。这种双星碰撞可以使恒星恢复活力并吸收更多的物质,使得这些恒星看起来就像“沐浴了青春之泉”。

由双星碰撞产生的恒星并不完全适用于恒星演化模型,因而可以解释研究人员在北极星上所发现的差异。

尼尔森和布林认为,“这是一个不太可能发生的情况,但并非完全没有可能,” 目前并没有令人完全满意的解决方案。“北极星仍然是一个持续的谜团,在这个事实之外想要得出更多有意义的结论具有挑战性。而我们拥有的数据越多,对北极星的理解却似乎变得越少。”

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.Rafi Letzter - Staff Writer-livescience-GGYY的胖子,鲸鱼

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