mca 發表於 2010-7-9 01:14:07

幾顆著名的星 --- 北極星

本帖最後由 mca 於 2011-1-17 20:39 編輯

從通識而言,北極星並不特別,它只是小熊座主星,視星等 2.0,離天球北極不足 1 度。但從物理而言,它是研究最多的星體之一。

北極星正名叫 Polaris A,中國星官叫「勾陳一」,它比太陽直徑大 30 倍,質量大 7.5 倍,屬 F 型光譜的黄白色巨星,溫度 7000 C。它有兩顆伴星:Polaris B 和 Polaris Ab。伴星 B 可以用中等口徑的望遠鏡見到,亮度 8.5 等,目前離主星 18 角秒 (2400 光年),估計軌道周期有幾千年。另一伴星 Ab 離主星甚近,只有十餘 AU,軌道周期約三十年,Ab 是非常暗淡的矮星,因此只能從光譜分辨或用太空望遠鏡錄取影像。近年用 X 射線觀測,北極星可能有多兩顆伴星,但此說未獲接納,見 http://www.physorg.com/news194268970.html。


      圖一    哈勃太空望遠鏡拍攝的北極星
      http://forum.hkas.org.hk/web/Polaris_companion_map.jpg


北極星本身屬「造父變星」族,上世紀測得它的變幅在 0.1 個星等左右,周期 3.97 天,造父變星是量天尺 (簡介見 http://forum.hkas.org.hk/viewthread.php?tid=3759&extra=page%3D5),因此我們又可以從光變周期推算北極星的距離,最新的修定距離是 430 光年。

由於近年北極星離北天極只有 0.7 度,觀星者常用它來校準赤道儀的極軸,廠製的赤道儀更有刻度的極軸鏡供應,沒有極軸鏡也可用有十字線的尋星鏡代替,方法是依據天文年曆的「北極星上中天時刻」調校,這個時刻每年都差不多,因此某些廠家便將它改成袋裝的計算盆,見圖二。


      圖二
      http://forum.hkas.org.hk/web/Polar_A1.jpg


圖三是極軸鏡的調校舉例。

      圖三            
      http://forum.hkas.org.hk/web/Polarscope_alignment.jpg


北極星並非永遠貼近北天極,由於地球受日月引力影響,它的自轉軸像陀螺擺動掃出一個半徑 ~23.4 度,周期 25800 年的「歲差圈」(圖四),現時北天極離 Polaris 約 0.7 度,到 2100 年兩者相隔至最小的 0.5 度,之後北天極逐漸遠離 Polaris 沿歲差圈移向仙王座,一萬年後走近天琴座的織女星,織女成為當代的 "極星"。


      圖四
      http://forum.hkas.org.hk/web/Nightsky_12000CE.jpg
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