天文學家使用Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) Array觀測北極星,它是一個三合星系統,也是最近、最亮的典型造父變星。北極星又稱為北辰、極星、小熊座α星、HR 424或HD 8890,中國古星官名為勾陳一。天文學家使用這些恆星作為「標準燭光」,因為它們的真實亮度取決於脈動週期,較亮的恆星脈動速度會比較暗的恆星慢;但恆星在天空中看起來的亮度,則取決於恆星的真實亮度和與恆星的距離。天文學家可以根據脈動週期得知造父變星的真實亮度,因此可以利用造父變星來測量所屬星系的距離,並推斷宇宙的膨脹速度。
研究團隊利用CHARA光學干涉陣列的6臺望遠鏡觀測北極星,他們的目標是描繪出每30年繞著北極星執行一次的近距離黯淡伴星的軌道,研究人員表示這兩顆恆星之間的距離很近,且亮度差距很大,這使得它們在最接近時,分辨雙星系統變得非常困難。
研究團隊成功追蹤到北極星近距離伴星的軌道,並測量到北極星脈動時的大小變化,軌道運動顯示北極星的質量是太陽的5倍,北極星的影像顯示它的直徑是太陽的46倍,CHARA的觀測結果也讓我們第一次看到造父變星表面的樣貌。CHARA影像顯示北極星表面上隨時間變化大而明亮的斑點和變暗的區域,這些光斑的存在和恆星的自轉可能與測得120天的速度變化有關。研究團隊計劃在未來繼續拍攝北極星,希望能藉此更瞭解在北極星表面產生光斑的機制。相關研究成果發表於《the Astrophysical Journal》期刊上。(編譯/趙瑞青)
資料來源:SCI NEWS
圖說:這張由CHARA陣列於2021年4月拍攝的北極星假色影像,顯示了北極星表面上大而明亮的斑點和暗區。圖片來源:Evans et al., doi: 10.3847/1538-4357/ad5e7a
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