เราอยู่รายล้อมไปด้วยดวงดาว โดยรวมแล้วก็เชื่อว่ามีบ้าง millones 200.000 ในทางช้างเผือกเท่านั้น มีบางชนิดที่มีขนาดใหญ่มากจนเกินขนาดดวงอาทิตย์ของเรา และบางชนิดก็เล็กกว่ามาก แม้แต่เล็กกว่าดาวเคราะห์โลกด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม, เรามองเห็นดาวได้เพียง 2.000 กว่าดวงเท่านั้นตราบใดที่เรายังห่างไกลจากแสงไฟในเมือง
ในบรรดาดวงดาวที่มองเห็นได้ทั้งหมด มีดวงดาวบางส่วนที่จำเป็นสำหรับนักเดินเรือและนักเดินทางมาตั้งแต่สมัยโบราณ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสิ่งที่เป็นกุญแจสำคัญในการวางแนวในซีกโลกเหนือก็คือ ดาวขั้วโลก- ดาวเหนือซึ่งเป็นตัวแทนของจุดคงที่บนท้องฟ้ายามค่ำคืนได้เปิดเผยความลับมากมายตลอดหลายปีที่ผ่านมา แต่ยังคงสร้างความประทับใจให้กับนักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์ด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์และการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิด
การค้นพบระยะทางของดาวเหนือ
ดาวเหนือคอยนำทางลูกเรือในซีกโลกเหนือมาเป็นเวลากว่า 3.000 ปี เป็นเวลานานแล้วที่คิดว่าดาวดวงนี้อยู่ห่างออกไป 434 ปีแสง อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดที่นำโดยนักดาราศาสตร์ เดวิด เทิร์นเนอร์ ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์จากยูเครนและเบลเยียม เปิดเผยว่า จริงๆ แล้วดาวดวงนี้อยู่ห่างจากโลก 323 ปีแสง ของโลก หากจะเข้าใจความยิ่งใหญ่ของระยะทางนี้ก็จะประมาณ 3.056 พันล้านกิโลเมตร
ภารกิจ Gaia ขององค์การอวกาศยุโรปยังมีส่วนสำคัญในการปรับปรุงความแม่นยำของการวัดดาวเหนืออีกด้วย จากการสังเกตในปัจจุบัน ระยะทางที่แน่นอนคือประมาณ 447 ปีแสงซึ่งช่วยลดความไม่แน่นอนก่อนหน้านี้ได้อย่างมาก
ความสำคัญของ Polaris ในฐานะข้อมูลอ้างอิงที่เป็นตัวเอก
ดาวเหนือหรือที่รู้จักกันในชื่อโพลาริส ไม่เพียงแต่มีความสำคัญสำหรับการเป็นจุดคงที่บนท้องฟ้าในการนำทางเท่านั้น เป็นดาวแปรผันประเภทเซเฟอิด ซึ่งหมายความว่า ความสว่างของมันแกว่งไปมา เป็นระยะๆ โดยเฉพาะทุกๆ 3,97 วัน การแปรผันเหล่านี้มีน้อยมากและไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่มีความสำคัญเพียงพอที่จะทำให้นักดาราศาสตร์มีวิธีการสำคัญในการประมาณระยะทางจักรวาลขนาดใหญ่
การทำงานของมันเป็นเทียนมาตรฐานในการกำหนดระยะห่างของดาวฤกษ์ทั้งใกล้และไกลเป็นกุญแจสำคัญในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของจักรวาล นอกจากนี้ เนื่องจากความเสถียรของมัน มันจึงเป็นวัตถุที่ต้องสังเกตมาตั้งแต่สมัยโบราณ ที่ซึ่งอารยธรรม เช่น จีนและอียิปต์ ยอมรับคุณค่าของมันในฐานะดาวเหนือที่คงที่อยู่แล้ว
จะหาดาวเหนือได้อย่างไร?
คุณสามารถระบุดาวเหนือได้อย่างง่ายดายหากคุณทราบตำแหน่งของกลุ่มดาวเหนือ หมีผู้ยิ่งใหญ่- ที่นี่เราจะฝากขั้นตอนพื้นฐานไว้ให้คุณเพื่อค้นหา:
- ค้นหากลุ่มดาวกระบวยใหญ่ในท้องฟ้ายามค่ำคืน กลุ่มดาวนี้สามารถจดจำได้ง่ายด้วยรูปทรงรถม้า
- ลองนึกภาพเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดสองดวงในลูกบาศก์ของกลุ่มดาวหมีใหญ่
- ขยายเส้นนั้นออกไปประมาณห้าเท่าของระยะห่างระหว่างดาวทั้งสองดวงจนกระทั่งคุณไปถึงดาวเหนือที่โดดเดี่ยว สว่าง และดูไม่เคลื่อนไหว
ดวงดาวจะชี้ไปทางนั้นเสมอ ภูมิศาสตร์ภาคเหนือดังนั้นจึงเป็นสิ่งล้ำค่าสำหรับนักสำรวจมาตั้งแต่สมัยโบราณ
สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าแม้จะมีความสำคัญ แต่โพลาริสก็ไม่ใช่ดาวที่สว่างที่สุดในท้องฟ้ายามค่ำคืน ชื่อนั้นเป็นของ Sirioแต่ตำแหน่งของมันทำให้เป็นสถานที่ทางดาราศาสตร์ที่มีความเกี่ยวข้องอย่างมาก
โครงสร้างของดาวเหนือ: ระบบดาวสามดวง
แม้ว่าดาวโพลาริสจะดูเหมือนดาวดวงเดียวเมื่อมองด้วยตาเปล่า แต่จริงๆ แล้วมันเป็นดาวฤกษ์ ระบบดาวสามดวง- โพลาริสเอ เป็นดาวที่สว่างที่สุดและมองเห็นได้มากที่สุดโดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ พร้อมด้วยดาวโพลาริส บี ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักที่อยู่ไกลออกไปแต่สังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดพอประมาณ ในที่สุด โพลาริสอับก็เป็นดาวข้างเคียงที่โคจรใกล้ดาวยักษ์หลักมาก
ระบบไตรภาคโพลาริสเป็นหัวข้อของการศึกษามาตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 เมื่อนักดาราศาสตร์วิลเลียม เฮอร์เชล ค้นพบมัน ความสัมพันธ์ระหว่างดาวเหล่านี้ โดยเฉพาะระหว่างโพลาริส A และโพลาริสอับ มีความซับซ้อนเนื่องจากอยู่ใกล้กันและปฏิสัมพันธ์โน้มถ่วงที่พวกมันกระทำ
การเปลี่ยนแปลงของดาวเหนือ: ดาวฤกษ์ในวิวัฒนาการ
ดาวเหนือมีความเกี่ยวข้องกับความมั่นคงมาโดยตลอด แต่การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้เผยให้เห็นว่าแท้จริงแล้วดาวเหนือกำลังมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ดาวฤกษ์กำลังสูญเสียมวลในอัตราที่น่าตกใจ โดยประมาณการสูญเสียมวลเท่ากับมวลของโลกในแต่ละปี
นักดาราศาสตร์ยังสังเกตด้วยว่าการเต้นของดาวฤกษ์ไม่คงที่ ในการวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 1844 พบว่าระยะเวลาการเต้นของชีพจรลดลงประมาณ 4,5 วินาทีต่อปี- สิ่งนี้บ่งชี้ว่า Polaris อยู่ในขั้นตอนขั้นสูงของวงจรชีวิต และเมื่อถึงจุดหนึ่ง ก็สามารถแปลงร่างเป็น ยักษ์แดง.
การสำรวจใหม่โดยศูนย์ดาราศาสตร์ความละเอียดเชิงมุมสูง (CHARA) ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐจอร์เจีย ยังเปิดเผยรายละเอียดที่น่าประหลาดใจของพื้นผิวโพลาริสอีกด้วย ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์ที่มีความแม่นยำสูง จึงสามารถระบุพวกมันได้ จุดดาว คล้ายกับที่สังเกตได้ในดวงอาทิตย์ของเรา ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษากิจกรรมแม่เหล็กไฟฟ้าของดาวฤกษ์ได้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น
ความท้าทายในอนาคต: Polaris จะยังคงเป็นดาวเหนือหรือไม่
โพลาริสไม่ได้เป็นดาวเหนือเสมอไปและจะไม่คงอยู่ตลอดไป เนื่องจากปรากฏการณ์ของ การเคลื่อนตัวตามแนวแกนแกนการหมุนของโลกเปลี่ยนทิศทางอย่างช้าๆ ในรอบ 25.776 ปี ซึ่งหมายความว่าในอีกไม่กี่พันปี โพลาริสจะไม่ใช่ดาวฤกษ์ที่ทำเครื่องหมายขั้วโลกเหนืออีกต่อไป ในอดีตดาว ทูบันในกลุ่มดาวเดรโกครอบครองสถานที่แห่งนี้ และในอนาคตดาวอีกดวงหนึ่งจะเข้ามาแทนที่
แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ แต่กระบวนการนี้ช้ามากจนดาวโพลาริสยังคงเป็นจุดสังเกตในท้องฟ้ายามค่ำคืนต่อไปอีกหลายชั่วอายุคน อย่างไรก็ตาม สำหรับนักดาราศาสตร์ การติดตามการเคลื่อนที่ของขั้วฟ้าถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจวัฏจักรของโลกเมื่อเวลาผ่านไป
Polaris เป็นผู้นำทางสำหรับนักเดินเรือ นักสำรวจ และนักวิทยาศาสตร์มาโดยตลอดตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์ เมื่อเราก้าวหน้าในการสำรวจอวกาศห้วงลึก ดาวดวงนี้ยังคงเป็นสัญลักษณ์ของความมั่นคงและเป็นจุดสังเกตในนภาอันกว้างใหญ่