CHARA 陣列的新發現揭示了北極星的重要細節，包括它的巨大尺寸和表面異常。這些觀測結果有助於完善我們對仙王座變星的理解，仙王座變星對於測量天文距離和研究宇宙膨脹至關重要。
研究人員利用喬治亞州立大學的 CHARA 陣列，揭開了北極星的新面紗。北極星因其在導航中的作用和在三重星系統中最亮而聞名，現在我們對它進行了更詳細的觀測，發現它的大小是太陽的 46 倍，並展示了巨大的表面光斑。這些發現對於使用造父作為宇宙標尺，幫助測量宇宙距離和宇宙膨脹至關重要。
研究人員利用喬治亞州立大學的高角度分辨率天文學中心（CHARA）陣列確定了北極星（又稱北極星）的大小和外觀的新細節。這項新研究發表在 8 月 20 日的【天體物理學雜誌】上。
CHARA 陣列是位於加利福尼亞州歷史悠久的韋遜山天文台的六台望遠鏡設施。資料來源：喬治亞州立大學
地球的北極指向以北極星為標誌的太空方向。北極星既是導航工具，本身也是一顆了不起的恒星。它是三聯星系統中最亮的一顆，也是一顆脈動變星。北極星會隨著恒星直徑在四天周期內的增大和縮小而周期性地變亮和變暗。
北極星作為造父變星的特征
北極星是一種被稱為造父變星的恒星。天文學家用這些恒星作為"標準燭光"，因為它們的真實亮度取決於它們的脈動周期：亮星的脈動比暗星慢。恒星在天空中的亮度取決於恒星的真實亮度和與恒星的距離。由於我們根據其脈動周期知道了一顆造父恒星的真實亮度，天文學家可以利用它來測量其宿主星系的距離，並推斷宇宙的膨脹率。
CHARA 陣列 2021 年 4 月拍攝的北極星假彩色影像，顯示了北極星表面的大亮點和暗點。北極星在天空中看起來比滿月小大約 60 萬倍。圖片來源：喬治亞州立大學/CHARA 陣列
哈佛大學和史密森天體物理中心的南茜-伊雲斯（Nancy Evans）領導的天文學家小組利用位於加州韋遜山的由六台望遠鏡組成的CHARA光學幹涉陣列觀測了北極星。調查的目的是繪制每 30 年繞北極星執行一次的近距離暗伴星的軌域圖。
伊雲斯說："這兩顆恒星之間的距離很小，亮度對比很大，因此在它們最接近時分辨雙星系統極具挑戰性。
CHARA 陣列將分布在歷史悠久的韋遜山天文台山頂上的六台望遠鏡的光線組合在一起。透過組合光線，CHARA 陣列就像一個 330 米長的望遠鏡一樣，在北極星附近探測到了這顆暗伴星。對北極星的觀測是用密芝根大學和英國雅息特大學的天文學家們制造的 MIRC-X 相機記錄下來的。
CHARA 陣列位於加利福尼亞州南部聖蓋博山的韋遜山天文台。CHARA 陣列的六台望遠鏡沿著三條臂排列。每台望遠鏡發出的光線透過真空管道輸送到中央光束組合實驗室。所有光束匯聚到實驗室的 MIRC-X 攝影機上。資料來源：喬治亞州立大學/CHARA 陣列
研究小組成功地跟蹤了這顆近伴星的軌域，並測量了其脈動時仙女座大小的變化。軌域運動顯示，北極星的質素是太陽的五倍。北極星的影像顯示，它的直徑是太陽的 46 倍。
最大的驚喜是北極星出現在特寫影像中。透過 CHARA 的觀測，我們第一次看到了造父變星表面的樣子。
CHARA陣列主任蓋爾-舍費爾說："CHARA影像顯示，北極星表面上的大塊亮斑和暗斑隨著時間的推移而變化。斑點的存在和恒星的旋轉可能與測量速度的 120 天變化有關。我們計劃今後繼續對北極星進行成像。希望能更好地了解北極星表面產生光斑的機制。"
編譯自/ScitechDaily
