Kłopoty z Gwiazdą Polarną

Wioletta Ogłoza

2003

•Kłopot 1

Gwiazda Polarna wcale nie jest najjaśniejsza !

Jak znaleźć Gwiazdę Polarną na niebie:

Gwiazda Polarna to UMi

Gwiazda Polarna wskazuje kierunek północny

Na półkuli południowej nie ma gwiazdy biegunowej

S N

Biegun południowy:

Wysokość UMi nad horyzontem jest równa szerokości

geograficznej ~ 0o ~ 70o

Średniowieczna nawigacja:

Średniowieczna nawigacja:

•Kłopot 2

Polaris nie leży DOKŁADNIE na biegunie, lecz około 3/4 stopnia od niego!

•Kłopot 2

• różnica 1’ w szerokości geograficznej odpowiada odległości 1 mili morskiej

• 1 mila morska = 1852 m

• pomyłka o 3/4 stopnia = 45’ 83 km !!!

•Kłopot 3

Odległość Polaris od bieguna się zmienia na skutek kołysania się osi obrotu Ziemi, spowodowanego grawitacyjnym oddziaływaniem Słońca i Księżyca

Precesja osi obrotu Ziemi

Przesunięcie znaków zodiaku:

Położenie bieguna na tle gwiazd

• Obecnie Gwiazda Polarna zbliża się do bieguna (o 1/4 stopnia za ostatnie 50 lat)

• Rozwartość stożka precesji wynosi 23.5o

• Okres precesji (rok Platona) to 26000 lat

Obecne badania UMi

• Polaris ma towarzysza, gwiazdę orbitującą wokół niej z okresem 29.5 dnia

• Gwiazda Polarna jest gwiazdą zmienną typu cefeid

• Zmiany jasności spowodowane są pulsacjami gwiazdy

• Wygląd

• Jasność

• Temperatura

• Typ widmowy

• Prędkość radialna powierzchni

• Promień

Pomiar odległości w kosmosie

Jednostka astronomiczna (AU)=149.6 mln km.

Rok świetlny = 9.467 x 1012 km = 63282 AU

Parsek = 3.26 roku świetlnego = 206 265 AU

Zgodnie z definicją jest to odległość, z której 1 AU jest widoczna jako jedna sekunda łuku

Pomiar odległości w kosmosie

Pomiar odległości w kosmosie• W 1908 pani Henrietta Leavitt odkryła

zalezność:

• Mamy PP

Pomiar odległości w kosmosie• A skąd wziąć „a” i „b” ? :

A co z „a” ?

• Paralaksa trygonometryczna:

Paralaksa

Odp: Jedna ! (Gwiazda Polarna)

•Kłopot 4• Najlepsze paralaksy zmierzył satelita Hipparcos

• dokładność pomiarów 0,00097”

• paralaksy cefeid powinny dać nam „a”

• Zagadka:Ile cefeid ma wyznaczone paralaksy z dokładnością lepszą niż 10% ?

•Kłopot 5

• Polaris jest nietypowa!

• Amplituda jasności tylko ~ 0.01mag.

•Kłopot 6

• Gwiazda Polarna pulsuje niejednostajnie!(jest złym zegarem)

czas

Odchyłka

•Kłopot 7

• Właściwości pulsacji się zmieniają !

•Kłopot 8

• Jak pulsuje Polarna ?

• Jak pulsuje Gwiazda Polarna ?

• Mod fundamentalny:

• Pierwszy owerton: Tak pulsuje Polaris

Zastosowania interferometrów:

• Jedyna cefeida w zasięgu tej techniki!

=1.22 • / D

Lista pozostałych problemów:

• Polaris jest jasna

• Ma towarzysza

• Leży przy biegunie

Jak widać Gwiazda Polarna wymaga jeszcze wielu badań.....

.... A przecież na niebie gwiazd jest sporo...