Na jednom od zelenih planinskih vrhova na Zemlji, šest teleskopa bijele boje poput ljuske jajeta usmjereno je prema dubokom svemiru. Radeći u tandemu, ovi teleskopi sakupljaju kozmičko svjetlo i pružaju modernim astronomima novu perspektivu na svemir. Zahvaljujući ovoj suradnji teleskopa, dobili smo briljantno novo gledište na zvijezdu koja je vodila astronome kroz povijest — Sjevernjaču, poznatu i kao Polaris.

Naša vizualna spoznaja o trenutnoj Sjevernjači duboko je ukorijenjena. Polaris je oduvijek fascinirala umjetnike i znanstvenike; slikana je na brojnim slikama, snimana kamerama iz dvorišta, a znanstvenici su desetljećima usmjeravali svoje instrumente prema njoj. Međutim, novi pogledi na Polaris, zahvaljujući CHARA Arrayu na planini Wilson u Kaliforniji, otkrivaju više zbog iznimne rezolucije.

Specifičnost CHARA Arraya leži u suradnji njegovih teleskopa. Svjetlosni podaci sa svih šest teleskopa kombiniraju se u centralnom postrojenju, stvarajući jednu cjelovitu, jasnu sliku. Kao da ova šestorka formira jedan krajnji teleskop s promjerom od 330 metara. Zahvaljujući tome, rezolucija slike, posebno kutna rezolucija, je izvanredna.

Otkrili nepoznate značajke

Zahvaljujući ovim promatranjima, provedenim između 2016. i 2021. godine, znanstvenici su otkrili ranije nepoznate značajke Sjevernjače. Najvažnije otkriće su zamjetne mrlje na površini zvijezde, slične sunčevim pjegama koje povremeno vidimo na Suncu.

"Slike s CHARA Arraya otkrile su velike svijetle i tamne mrlje na površini Polara koje su se mijenjale s vremenom", izjavila je Gail Schaefer, direktorica CHARA Arraya.

Ovo otkriće iznenadilo je znanstvenike jer Polaris nije obična zvijezda. Ona pripada skupini zvijezda poznatih kao Cefeide, koje periodično mijenjaju sjaj. Polaris, konkretno, postaje svjetlija i tamnija u ciklusu od četiri dana, što ih čini iznimno korisnima za mjerenje kozmičkih udaljenosti. Promatranjem promjena u sjaju Cefeide kroz jedan ciklus može se otkriti njezina prava svjetlina.

S obzirom na ove mrlje, tim iz CHARA-e kaže da ove visoko rezolutne slike Polara predstavljaju prvi "pogled na površinu Cefeide." Pronalaženje mrlja već pri prvom pogledu bilo je intrigantno, ali to nije bio jedini rezultat analize tima.

Ne putuje sam

Za razliku od našeg usamljenog Sunca, Polaris ne putuje sam svemirom. Ona je dio trostrukog zvjezdanog sustava i najveća je i najsjajnija među svojim pratiteljima. Istraživanje CHARA Arraya prvobitno je imalo za cilj mapirati orbitu zvijezde koja kruži oko Polara svakih 30 godina, a koja je vrlo blizu Polaru i izuzetno je slaba. Ta zvijezda nije bila potvrđena sve do otkrića Hubbleovim svemirskim teleskopom oko 2005. godine.

"Mala udaljenost i veliki kontrast u svjetlini između ove dvije zvijezde čini iznimno izazovnim razlučiti binarni sustav tijekom njihovog najbližeg približavanja", objasnila je Nancy Evans iz Centra za astrofiziku, Harvard & Smithsonian, koja je također sudjelovala u identifikaciji pratitelja.

Neobična zvijezda se 'probudila' nakon deset godina: Ponaša se zabrinjavajuće

Misija je bila uspješna, što je pomoglo potvrditi veličinu Polara i sugerira da je zvijezda možda oko pet puta masivnija od Sunca, što je teže nego što se prethodno mislilo. Ova spoznaja je važna jer je do sada samo nekoliko Cefeida imalo određene mase. To također postavlja zanimljiva pitanja za buduća istraživanja. Još jedan aspekt koji privlači pažnju je pjegava priroda Sjevernjače. Područja na zvijezdi na kojima su uočene mrlje i brzina kojom zvijezda rotira sugeriraju promjenu radijalne brzine od 120 dana — što se odnosi na promjene u brzini objekta gledano iz perspektive promatrača.

"Planiramo nastaviti s promatranjem Polara u budućnosti", rekao je John Monnier, profesor astronomije na Sveučilištu Michigan i koautor studije. "Nadamo se da ćemo bolje razumjeti mehanizam koji generira mrlje na površini Polara."