天文學家最新公布：北極星的長期隱藏特性

北極星（Polaris）在人類歷史上扮演了重要的角色，但對其基本特性的了解卻不盡人意。這一問題在很大程度上可歸因於與恆星距離有關的不確定性，天文學家大衛·特納和他的同事在一篇論文中已經解決了這一問題。北極星是最近的作為造父變星的脈衝恆星，對北極星距離的堅實了解將有助於確定哈勃常數和限制神秘暗能量的參數。與北極星的可靠距離可以進一步校準著名的造父變星關係，造父變星關係是建立宇宙距離尺度的核心。對於北極星的距離，或者說是構成北極星系統的恆星(至少存在兩個同伴)的不確定性，源於Hipparcos衛星測量它的距離為133(434光年)，而其他一些研究則把它更靠近太陽。

圖片：Canadian Astronomical Society

博科園-科學科普：為北極星建立的新距離依賴於高解析度光譜分析，對北極星各種距離估計之間的差異轉化為30%的相對不確定性，這暗示了天文學家知道某些環繞銀河系的星系的距離，儘管它們的距離是北極星500倍左右，但它們的相對精度更好。北極星所呈現的某些異常，迄今為止還沒有直接的解釋，對北極星的高解析度光譜觀測可能預示著理解這顆恆星的新時代的開始。兩個維拉諾瓦大學的天體物理學教授領導了一個研究小組發現了北極星的長期隱藏的物理性質。到目前為止，科學家們對這顆恆星與地球距離（322-520光年）的廣泛估計使得確定它的物理組成變得困難。但是通過最近歐洲航天局(ESA)蓋亞任務(447+/- 1.6光年)的精確距離測量，維拉諾瓦團隊已經能夠確定北極星的半徑、固有亮度、年齡和質量。

北極星是我們最近的經典造父變星，它是一種罕見而重要的超巨星類。內在亮度(光度)和脈衝周期之間的關係允許造父變星作為「標準燭光」來測量到星系的遠近距離。之前距離的巨大不確定性是確定我們最近(也是最親愛的)造父變星屬性的真正障礙。蓋亞任務測量到它的距離超過0.5%。利用精確的距離測量為研究北極星和其他造父變星的結構和演化開闢了新的道路。該研究小組由主要研究人員、研究助理教授斯科特·恩格爾博士、天文學和天體物理學教授愛德華·金南、博士、維拉諾瓦的天體物理學和行星科學部門的博士，以及佩爾·哈馬內克、DrSc等組成，來自布拉格查爾斯大學的天文研究所在《美國天文學會研究》上發表了他們的發現。

從蓋亞DR2到我們最近的造父變星精確距離，解釋了這一突破對於進一步研究北極星的重要性，對於研究恆星脈動、造父變星特性、演化和結構來說，是一個重要的天體物理實驗室。對北極星的研究提供了對造父變星作為一個類的更清晰理解，造父變星對於確定星系的距離和宇宙膨脹率來說是至關重要的。除了少數之外，其他所有都離得太遠，無法用北極星現在提供的精度來確定他們的基本物理性質。當新的技術或工具能夠解決舊的爭論時，總是令人興奮的，造父變星從根本上來說是非常重要的恆星，尤其是北極星，長期以來一直是人們關注的焦點。確定距離和如此精確的恆星屬性對於恆星本身來說是令人興奮的，但是這是一個很好的例子，說明了我們可以期望通過現在(和未來)蓋亞數據進行進一步的研究。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《arxiv》,《Research Notes of the AAS》｜研究/來自：加拿大天文學會，維拉諾瓦大學， DOI: 10.3847/2515-5172/aad2d0

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