30.01.2012

Полярная звезда, возможно, уменьшается

По данным более чем 160 лет наблюдений, Полярная звезда, веками служившая небесным маяком для мореплавателей, медленно уменьшается, пишет ScienceNOW.

Судя по всему, она ежегодно сбрасывает массу, эквивалентную земной. Правда, исследователи предупреждают: вывод основан на допущении о том, что мы точно знаем, на какой стадии своего существования она находится.

Дабы «взвесить» звезду, астрофизик Хильдинг Нейлсон из Боннского университета (ФРГ) и его коллеги взяли за основу её «пульс». Она становится чуть тусклее и ярче в течение примерно четырёхдневного цикла. Как и все остальные светила, Полярная звезда состоит из газа, окутывающего сердцевину, где происходит ядерный синтез. Когда сила тяжести тащит внешний газ внутрь, у звезды появляется непрозрачный слой прямо под поверхностью, через который свет проходит с трудом, и в результате яркость светила снижается. Под этим слоем излучение накапливается, подталкивая его, как водяной пар — крышку кастрюли. В конце концов непрозрачный слой нагревается и расширяется, становясь более прозрачным. Звезда снова становится больше и ярче, пока внешние слои в очередной раз не притягиваются к ядру...

Это не постоянная пульсация. В 1844 году цикл был примерно на 12 минут медленнее, чем сейчас. Астроном Дэвид Тёрнер из Университета Святой Марии (Канада) и его коллеги некоторое время назад составили летопись измерений «пульса», которая заканчивалась 2004 годом. Г-н Нейлсон и его группа добавили данные за прошлое десятилетие и показали, что пульсация Полярной с каждым годом затихает примерно на 4,5 с.

Это позволяет предположить, что структура звезды меняется. Если принять допущение, что Полярная звезда достаточно стара, чтобы приступить к «сжиганию» ядер гелия, то её пульсация уменьшается слишком быстро, чем предсказывает стандартная модель звёздной эволюции. Учёные объясняют этот феномен потерей массы — чуть меньше одной миллионной массы звезды в год. Происходит это, как гласит гипотеза, когда излучение, накопившееся под непрозрачным слоем, наконец-то вырывается на свободу.

Г-н Нейлсон и его коллеги исходят из того, что слои Полярной звезды ведут себя асинхронно: когда внешние «тонут», внутренние, напротив, поднимаются. Не все согласны с такой моделью. Например, г-н Тёрнер подозревает, что светило пульсирует более простым образом: внутренние и внешние слои движутся в одном направлении. И тогда, отмечает эксперт, можно предположить, что звезда находится на ранней стадии своей эволюции, то есть ещё не сжигает гелий, а лишь готовится стать красным гигантом по мере оскудения водородного топлива. В этом случае изменение пульсации можно объяснить без потери массы.

Ключом к определению возраста может стать расстояние до звезды. Более сложная пульсация означает, что Полярная звезда светит ярче в абсолютном выражении, и, чтобы соответствовать наблюдаемой яркости, она должна находиться дальше, чем звезда с более простой пульсацией. Если верна гипотеза г-на Тёрнера, то до неё не более 325 световых лет, если же прав г-н Нейлсон — 425. Точных данных пока нет.

Результаты исследования опубликованы в издании Astrophysical Journal Letters.

Дмитрий Целиков

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА