Georgia State Üniversitesi’ndeki CHARA Dizisi’ni kullanan araştırmacılar, Kuzey Yıldızı Polaris hakkında yeni bilgiler ortaya çıkardı.
Navigasyondaki rolü ve üçlü yıldız sistemindeki en parlak yıldız olmasıyla bilinen Polaris, artık daha ayrıntılı olarak gözlemlendi ve Güneş’in 46 katı büyüklüğünde olduğu ve büyük yüzey lekeleri sergilediği ortaya çıktı. Bu bulgular, Cepheid’leri kozmik ölçütler olarak kullanmak, kozmik mesafelerin ölçülmesine ve evrenin genişlemesine yardımcı olmak için çok önemlidir.
Georgia State Üniversitesi’nin Yüksek Açısal Çözünürlüklü Astronomi Merkezi (CHARA) Dizisini kullanan araştırmacılar, Polaris olarak da bilinen Kuzey Yıldızı’nın boyutu ve görünümü hakkında yeni ayrıntılar belirlediler. Yeni araştırma 20 Ağustos’ta yayınlandı The Astrofizik Dergisi.
Dünya’nın Kuzey Kutbu, Kuzey Yıldızı tarafından işaretlenen uzaydaki bir yönü işaret eder. Polaris hem bir navigasyon yardımcısı hem de kendi başına dikkate değer bir yıldızdır. Üçlü yıldız sisteminin en parlak üyesidir ve titreşen bir değişken yıldızdır. Polaris, yıldızın çapı dört günlük bir döngü boyunca büyüyüp küçüldükçe periyodik olarak daha parlak ve daha sönük hale gelir.
Polaris’in Cepheid Değişkeni Olarak Özellikleri
Polaris, Cepheid değişkeni olarak bilinen bir yıldız türüdür. Gökbilimciler bu yıldızları “standart mumlar” olarak kullanırlar çünkü gerçek parlaklıkları titreşim periyotlarına bağlıdır: Daha parlak yıldızlar daha sönük yıldızlardan daha yavaş titreşir. Bir yıldızın gökyüzünde ne kadar parlak göründüğü yıldızın gerçek parlaklığına ve yıldıza olan uzaklığına bağlıdır. Bir Cepheid’in titreşim periyoduna dayanarak gerçek parlaklığını bildiğimiz için gökbilimciler bunu ev sahibi galaksilerine olan uzaklıkları ölçmek ve evrenin genişleme oranını çıkarmak için kullanabilirler.
Gözlem Teknikleri ve Keşifler
Astrofizik Merkezi’nden Nancy Evans liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi | Harvard & Smithsonian, Kaliforniya’daki Mount Wilson’da bulunan altı teleskoptan oluşan CHARA optik interferometrik dizisini kullanarak Polaris’i gözlemledi. Araştırmanın amacı, Polaris’in etrafında her 30 yılda bir dönen yakın, sönük yoldaşın yörüngesini haritalamaktı.
Evans, “İki yıldız arasındaki küçük ayrılık ve parlaklıktaki büyük karşıtlık, ikili sistemin en yakın yaklaşımları sırasında çözülmesini son derece zorlaştırıyor” dedi.
CHARA Dizisi, tarihi Mount Wilson Gözlemevi’ndeki dağın tepesine yayılmış altı teleskobun ışığını birleştirir. Işığı birleştirerek, CHARA Dizisi, Polaris’e yakın geçerken sönük yoldaşı tespit etmek için 330 metrelik bir teleskop gibi davrandı. Polaris’in gözlemleri, İngiltere’deki Michigan Üniversitesi ve Exeter Üniversitesi’ndeki gökbilimciler tarafından inşa edilen MIRC-X kamera kullanılarak kaydedildi. MIRC-X kamera, yıldız yüzeylerinin ayrıntılarını yakalama konusunda olağanüstü bir yeteneğe sahiptir.
Ekip yakın arkadaşının yörüngesini başarıyla takip etti ve Cepheid’in titreşirken boyutundaki değişiklikleri ölçtü. Yörünge hareketi, Polaris’in Güneş’in kütlesinden beş kat daha büyük bir kütleye sahip olduğunu gösterdi. Polaris’in görüntüleri, Güneş’in 46 katı büyüklüğünde bir çapa sahip olduğunu gösterdi.
Sonuçlar ve Gelecekteki Araştırmalar
En büyük sürpriz, Polaris’in yakın çekim görüntülerde görünmesiydi. CHARA gözlemleri, bir Cepheid değişkeninin yüzeyinin nasıl göründüğüne dair ilk bakışı sağladı.
CHARA Dizisi direktörü Gail Schaefer, “CHARA görüntüleri, Polaris’in yüzeyinde zamanla değişen büyük parlak ve karanlık noktalar ortaya çıkardı” dedi. Noktaların varlığı ve yıldızın dönüşü, ölçülen hızdaki 120 günlük bir değişimle bağlantılı olabilir.
Michigan Üniversitesi’nde astronomi profesörü olan John Monnier, “Gelecekte Polaris’i görüntülemeye devam etmeyi planlıyoruz” dedi. “Polaris’in yüzeyindeki lekeleri oluşturan mekanizmayı daha iyi anlamayı umuyoruz.”
Referans: Nancy Remage Evans, Gail H. Schaefer, Alexandre Gallenne, Guillermo Torres, Elliott P. Horch, Richard I. Anderson, John D. Monnier, Rachael M. Roettenbacher, Fabien Baron, Narsireddy Anugu, James W. Davidson, Pierre Kervella, Garance Bras, Charles Proffitt, Antoine Mérand, Margarita Karovska, Jeremy Jones, Cyprien Lanthermann, Stefan Kraus, Isabelle Codron, Howard E. Bond ve Giordano Viviani tarafından yazılan “Polaris’in Yörüngesi ve Dinamik Kütlesi: CHARA Dizisiyle Gözlemler”, 20 Ağustos 2024 Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad5e7a
Polaris’in yeni gözlemleri, dünyanın dört bir yanından gökbilimcilerin Ulusal Optik-Kızılötesi Astronomi Araştırma Laboratuvarı aracılığıyla zaman başvurusunda bulunabileceği CHARA Dizisi’ndeki açık erişim programının bir parçası olarak yapıldı ve kaydedildi.NOIRLab).
CHARA Dizisi açık erişim programı Ulusal Bilim Vakfı (hibe AST-2034336) tarafından finanse edilmektedir. CHARA Dizisi için kurumsal destek Georgia State Sanat ve Bilim Fakültesi ve Araştırma ve Ekonomik Kalkınma Başkan Yardımcısı Ofisi tarafından sağlanmaktadır.