Polaris (Põhjatäht) – definitsioon, omadused ja kaugus
Polaris (Põhjatäht) — avasta selle olemus, tähtede kolmiksüsteem, Cepheidi muutujana roll kauguse mõõtmisel ja tähesüsteemi mõju navigatsiooniloole.
Polaris (Alpha Ursae Minoris) on tuntud polaartäht ehk Põhjatäht, mis tähistab Maa põhjapooluse suunda taevas lähedal. See on Ursa Minor tähtkuju kõige heledam täht ja asub peaaegu otse Maa põhjapooluse kohal. Seetõttu tundub ta Maalt vaadatuna muutumatult samas kohas taevas ning sajandeid kasutasid põhjapoolkera meremehed Polaris-tähte orientiirina, et määrata asukohta ja suunda ookeani avarustes.
Kolmik süsteem ja komponendid
Polaris ei ole ühetaoline täht, vaid osa kolmest tähest koosnevast süsteemist. Peamine komponent on tuntud kui Polaris A (tihti märgitud ka kui Polaris Aa), mis on hele ja laienev täheklass — klassikaline Cepheidi muutuja, mis on lähedal. Polaris A-l on väga lähedal asuv kaaslane (tuntud kui Ab), mis on tihedast paarist ennustatud juba 1929. aastal; seda lähikaaslast nähtavasti lahknes alles hiljem ja see kääbustäht avastati otsesemalt alles kaasaegsetel teleskoopidel (nt Hubble'i mõõtmised). Süsteemi kolmas komponent, Polaris B, on nähtav isegi tagasihoidliku teleskoobiga ja selle avastas William Herschel 1780. aastal, kasutades tollast võimsat teleskoopi. Polaris B tiirleb süsteemi keskme ümber väga kaugel — hinnanguliselt umbes 2400 AE kaugusel.
Füüsikalised omadused
Peatäht Polaris A on heledam hiiglane või hele hiidtäht. See on tüüpiline Cepheidi muutuja, mille pulsatsiooniperiood on lühike — ligikaudu 3,97 päeva — ja mille heleduse kõikumine on suhteliselt väike võrreldes paljude teiste Cepheididega. Cepheidid on olulised kaugusemõõtmise märgistid, sest nende pulsatsiooniperioodi ning absoluutse heleduse vahel on sagedane ja hästi defineeritud seos.
Polaris A füüsikalised parameetrid (mass, raadius, heledus) on uurijate jaoks olulised, kuid täpsed väärtused varieeruvad sõltuvalt mõõtmisest ja mudelitest. Osade hinnangute kohaselt on selle mass mitmekordselt suurem kui Päikese oma ning ta on oluliselt suurema läbimõõduga kui Päike. Polaris B on heledam kui tavaline kääbuskaaslane ja on teleskoobi abil eristatav.
Kaugus ja selle ebakindlus
Üllataval kombel ei ole Polarise kaugus Maast täielikult fikseeritud. Viimastes uuringutes on sageli kasutatud väärtust umbes 434 valgusaastat (umbes 133 parsekit), kuid mõõtmise täpsuses on jäänud vastuolusid ja hinnangud võivad erineda ka kuni mõnekümne protsendi võrra. Mõned uuringud on viidanud sellele, et Polaris võib olla kuni ~30% lähemal kui teised hinnangud näitavad. Kuna Polaris on üks Maale lähimaid tuntud Cepheidi muutuja, on selle täpne kaugus ja füüsikalised omadused eriti tähtsad menetlusteks, mis kalibreerivad astronoomilist kaugusskaalat.
Põhjatäht läbi ajaloo ja pretsessioon
Kuigi Polaris on praegu Põhjatäht, ei olnud see alati sellisel kohal. Koht taevas, kuhu Maa põhjapoolus osutab, nihkub aeglaselt — seda nähtust nimetatakse tähtede pretsessiooniks. Näiteks umbes 3000 eKr oli Põhjatäheks vana ja tuhm täht Thuban Draco tähtkujus. Polarisist sai Põhjatäht umbes 500 pKr ning ta jõuab kõige lähemale taevasele põhjapoolusele ligikaudu 2100.–2102. aasta paiku; pärast seda liigub taas veidi eemale ja tema lähim positsioon püsib mõnisada aastat. Polaris on poolusele kõige lähemal asuv pealetungiv täht kuni umbes 3000. aastani pKr.
Tähtsus ja kasutus
Polaris on olnud ja on jätkuvalt tähtis nii praktilise orientatsiooni (navigatsioon) kui ka teadusliku uurimise jaoks. Selle roll klassikalise Cepheidi muutuja näitena muudab ta olulisteks astme- ja kaugusmõõtmiste kalibreerimisel. Samas on tema lähedus, süsteemi mitmekesisus (kolmik koos Ab ja B komponente) ning muutuva heleduse omadused teinud temast pideva uurimisobjekti, millel on tähtsus laiemas astronoomilises kontekstis.
Viimasena väärib mainimist, et Lõunapoolkeral ei ole ühetaolist heledat tähte, mis mängiks sama rolli nagu Polaris põhjapoolkeral — lõunapoolsetel laiuskraadidel kasutatakse orientatsiooniks teisi taevamärke ja tähtkujusid.
Polaris, nagu seda näeb Hubble'i kosmoseteleskoop
Küsimused ja vastused
K: Mis on polaarjas?
V: Polaris (Alpha Ursae Minoris) on polaartäht ehk Põhjatäht. See on Ursa Minor tähtkuju kõige heledam täht ja peaaegu otse Maa põhjapooluse kohal.
K: Kuidas on Polarist ajalooliselt kasutatud?
V: Sajandeid kasutasid põhjapoolkera meremehed Polaris-tähte, et saada aru, kus nad ookeanil asuvad ja mis suunas nad liiguvad.
K: Kas Polaris on osa mitme tähe süsteemist?
V: Jah, see on osa kolmiktähtede süsteemist, mis koosneb väga lähedasest kaksiktähest ja suuremast tähest Polaris B, mis tiirleb 2400 AE kaugusel.
K: Millal sai Polarisest Põhjatäht?
V: 3000 aastat eKr oli Draco tähtkujus asuv tuhm täht nimega Thuban Põhjatäht. Põhjatäheks sai Polaris aga alles umbes 500. aastal pKr.
K: Kui kaua püsib ta kõige lähemal Maa põhjapooluse kohal?
V: Ta jääb Maa põhjapooluse kohale lähemale kuni millalgi 2102. aastani, siis liigub ta jälle eemale. Ta jääb kõige lähemale Maa põhjapooluse kohal olemisele kuni umbes aastani 3000 pKr.
K: Mis tüüpi täht on Polaris A?
V: Peatäht Polaris A on hiiglaslik täht, mille mass on 4,5 korda suurem kui Päikese oma ja mille läbimõõt on 45 miljonit kilomeetrit. Ta on klassifitseeritud ka klassikalise Cepheidi muutliku tähtede hulka - see on üks meie Linnutee galaktika meile lähimaid muutujaid.
K: Kas on olemas samaväärne lõunapooluse täht?
V: Ei, ei ole olemas samaväärset lõunapoolkera tähte, mis mängiks Maa lõunapoolkera piirkondades asuvate inimeste jaoks sarnast rolli nagu Polarstar.
Otsige