دانشمندان برای اولین‌بار از سطح ستاره قطبی با وضوح بالا عکس‌برداری کردند

زومیت: علاوه بر نشان دادن لکه‌های تاریک شبیه لکه‌های خورشیدی، یک تصویر واضح جدید از قطبی نشان می‌دهد که به نظر می‌رسد این ستاره بیش از آنچه قبلا تصور می‌شد جرم دارد.

شش تلسکوپ گنبدی بزرگ که در یکی از کوه‌های سبز آمریکا پراکنده شده‌اند، اخترشناسان امروزی را با جمع‌آوری نور در ساختاری یکنواخت از اعماق کیهان در کاوش‌های فضایی راهنمایی می‌کنند. اکنون، به لطف پیشرفت اخیر این تلسکوپ ها، تصویری جدید و باکیفیت از جسم درخشانی داریم که در گذشته ستاره شناسان را هدایت کرده است: ستاره جدی یا قطبی.

دانش بصری ما از قطبی یا ستاره قطبی فعلی (نامی که به ستارگان مختلف به دلیل کج شدن محور زمین در طول اعصار داده شده است) عمیق است. هنرمندان قدیم و جدید ستاره درخشان شمال را در نقاشی های خود به تصویر کشیده اند، عکاسان نجومی از حیاط خلوت خود از آن عکس گرفته اند و دانشمندان ابزار خود را برای چندین دهه به سمت آن نشانه رفته اند.

اما آنچه که تصویر جدید پولاریس را که توسط آرایه تلسکوپ مرکز نجوم با وضوح بالا (CHARA) در کوه ویلسون در کالیفرنیا گرفته شده است، جدا از تصاویر قبلی، وضوح تصویر می‌کند. داده های نوری از هر شش تلسکوپ در یک واحد مرکزی ترکیب می شوند تا یک تصویر واضح از منبع ارائه دهند. این همکاری هماهنگ یک تلسکوپ 330 متری را تشکیل می دهد و به همین دلیل وضوح تصاویر نهایی یا به طور خاص وضوح زاویه ای چارا بی نظیر است.

پس از ترکیب برخی از تصاویر جدید از قطبیس با مشاهدات انجام شده توسط چارا بین سال های 2016 و 2021، دانشمندان برخی از ویژگی های ناشناخته قبلی ستاره را کشف کردند. مهمتر از همه، نقاط قابل تشخیصی در سطح ستاره وجود دارد که شبیه لکه های گاه به گاه روی خورشید ما هستند.

یکی از دلایل اصلی شگفتی کشف فوق به این واقعیت مربوط می شود که پولاریس یک ستاره باستانی نیست، بلکه نوعی ستاره است که به عنوان متغیر Cepheus شناخته می شود. این بدان معنی است که به طور دوره ای روشن و کم نور است. قطبی، به ویژه، بر اساس یک چرخه چهار روزه روشن و کم نور می شود و دانشمندان مجذوب این رفتار بسیار قابل پیش بینی هستند. زیرا می توانند از آنها برای اندازه گیری فواصل کیهانی استفاده کنند.

همانطور که تیم Chara می‌گوید، تصاویر جدید با وضوح بالا از Polaris اولین نمای سطح Polaris را ارائه می‌کنند. با این حال، این لکه ها تنها یافته های ستاره شناسان نبودند.

بر خلاف خورشید تنها ما، قطبی به تنهایی در جهان سرگردان نیست. این ستاره که 46 برابر بزرگتر از ستاره والدمن است و بیش از 400 سال نوری از ما فاصله دارد، بخشی از یک منظومه سه گانه است و از قضا درخشان ترین ستاره در بین ستاره های دیگر است.

در واقع، هدف اولیه پژوهش چارا روی پواریس، ترسیم مدار ستاره ای بود که هر 30 سال یک بار به دور ستاره قطبی ما می چرخد. در مقایسه با ستاره سوم، این ستاره بسیار به قطبی نزدیکتر است و همین موضوع تلاش محققان را به یک شاهکار پیچیده تبدیل می کند. در واقع، ستاره مورد مطالعه نه تنها بسیار نزدیک به قطبی است، بلکه به قدری کم رنگ است که وجود آن تا حدود سال 2005 تایید نشد.

نانسی ایوانز، محقق اصلی در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین که همچنین در این زمینه مشارکت داشت، گفت: “فاصله کم و کنتراست زیاد در روشنایی بین دو ستاره، تشخیص سیستم دوتایی در نزدیکترین فاصله آنها از یکدیگر را بسیار دشوار می کند.” در مطالعه Polaris Companion Disclosure در بیانیه ای گفت. به همین دلیل، تیم تحقیقاتی به ابزارهای رصدی دیگر، از جمله تداخل سنج لکه‌ای در رصدخانه آپاچی پوینت در نیومکزیکو روی آوردند.

ماموریت اخترشناسان موفقیت آمیز بود، و علاوه بر کمک به تأیید ویژگی هایی مانند اندازه قطبی، نشان داد که این ستاره ممکن است سنگین تر از آنچه قبلا تصور می شد، با جرمی حدود پنج برابر خورشید باشد. از آنجایی که گذشته تنها چند کیووسی مشخص شده است، این کشف اخیر بسیار جالب است و همچنین سوالات جالبی را برای تحقیقات آینده ایجاد می کند. به عنوان مثال، نویسندگان مطالعه می‌گویند: «جرم ترکیب شده با فاصله نشان می‌دهد که ستاره قطبی درخشان‌تر از آن چیزی است که از مسیرهای تکاملی جسمی با این جرم انتظار می‌رود».

با این حال، به نظر می رسد که طبیعت خالدار ستاره شمالی توجه همه را به خود جلب کرده است. جان مونیر، استاد نجوم در دانشگاه میشیگان و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «ما قصد داریم در آینده تصویربرداری از قطب قطبی را ادامه دهیم و امیدواریم مکانیسم ایجاد لکه‌ها در این ستاره را بهتر درک کنیم.